Question

抱歉，我是Haskell的新手。这个问题可能很容易......

来自Hoogle，return签名为return :: Monad m => a -> m a head签名为head :: [a] -> a

在我执行此head $ return [1,2,3]之前，我认为ghci会抛出错误，因为m [a]不是[a]。但令我惊讶的是，它返回[1,2,3]。并tail $ return [1,2,3]返回[]。为什么呢？

还有一个问题：

我写了一个函数来生成随机数：

drawFloat :: Float -> Float -> IO Float
drawFloat x y = getStdRandom (randomR (x,y))
randList = mapM (const $ drawFloat 2 10) [1..10] -- generate a list of random numbers

当我想获得列表的头部时，我首先尝试head randList（失败），但head <$> randList工作。什么是<$>？谁能解释一下？谢谢！

Answer 1

我认为ghci会抛出错误，因为m [a]与[a]不同。

也许没有，但m [a]和[b]可以统一！例如，我们可以设置m ~ []和b ~ [a]，以便m [a] ~ [] [a] ~ [[a]]和[b] ~ [[a]]。然后，我们只需要检查[]是否为Monad。而这正是发生的事情：

> return [1,2,3] :: [[Int]]
[[1,2,3]]

然后应该清楚为什么head会返回[1,2,3]而tail会返回[]。

randList = mapM (const $ drawFloat 2 10) [1..n]

作为评论，尚未回答您的问题：这是更好的拼写replicateM n (drawFloat 2 10)。

head randList（失败），但head <$> randList有效。什么是<$>？

这里的问题是head仍然期待一个列表。之前，当您使用return时，monad尚未被选中，因此可以选择[];但是在这里，很明显你使用的monad是IO。所以head无法取得进展。解决方案是教head如何处理IO。有很多方法，<$>就是其中之一;它有这种类型：

> :t (<$>)
(<$>) :: Functor f => (a -> b) -> f a -> f b

阅读本文的方法是：给定一个纯函数，教它如何处理IO（或任何其他类似的效果Functor）。例如，它也有这种类型：

(<$>) :: ([a] -> a) -> IO [a] -> IO a

还有其他几种教师。两个常用的是<*>和=<<：

Prelude Control.Applicative> :t (<*>)
(<*>) :: Applicative f => f (a -> b) -> f a -> f b
Prelude Control.Applicative> :t (=<<)
(=<<) :: Monad m => (a -> m b) -> m a -> m b

读取第一个：给定一个产生纯函数的有效计算，产生一个可以处理效果的函数。第二个应该理解为：给定一个在产生输出之前有一些效果的函数，产生一个可以处理效果的函数。

此时，如果这些解释没有帮助，您应该转向网络上其他地方提供的众多excellent monad tutorials之一。我个人的最爱是You Could Have Invented Monads!和All About Monads。

Answer 2

关于你的第一个问题：

return获取一个“原始”值，并为其提供一个值为“wrapped”的monad。由于您在head上使用tail和return [1,2,3]，因此相关的monad是列表monad []。所以在这种情况下，

return [1,2,3] == [[1,2,3]]

在其上应用head和tail，您将分别获得[1,2,3]和[]。

关于第二个问题，请注意randList的类型为IO [Float]。所以它不再是一个列表，而是monad中的列表。要将任何函数应用于monad的内容，您可以使用fmap（<$>是其中缀速记），其类型为：

fmap :: Functor f => (a -> b) -> f a -> f b

A monad is always a Functor。那么fmap所做的是，它需要一个普通函数，（在你的例子中是head）和一个monadic值，将函数应用于monad的“内容”，并返回一个返回 - 函数的值包含在同一个monad f中。

关于返回功能和Monad的困惑

2 个答案: