Question

我一次又一次读到有效这个词，但我仍然无法清楚地定义它的含义。我假设正确的上下文是有效的计算，但我也看到了有效的 values 这个词

我曾经认为有效意味着有副作用。但在Haskell中没有副作用（除了某种程度上IO）。整个地方仍有有效的计算。

然后我读到monad用于创建有效的计算。我可以在State Monad的背景下对此有所了解。但我没有看到Maybe monad中的任何副作用。一般来说，在我看来，Monads包含一个类似函数的东西比Monads更容易看到产生副作用，Monads只包装一个值。

谈到Applicative仿函数，我更加迷失。我总是看到applicative functor作为map一个带有多个参数的函数的方法。我在这里看不到任何副作用。或效果和与效果之间有区别吗？

Answer 1

side effect是与其环境的可观察交互（除了计算其结果值）。在Haskell中，我们努力避免具有这种副作用的函数。这甚至适用于IO操作：当评估IO操作时，不会执行任何副作用，只有在IO值中规定的操作在{{1}内执行时才执行它们}}

然而，当处理与组合计算有关的抽象时，例如应用仿函数和monad，可以方便地区分实际值和休息＆＃34;我们经常呼叫＆＃34;效果＆＃34;。特别是，如果我们的main类型为kind f，那么在* -> *中，f a部分为＆＃34;值为＆＃34;什么＆＃34;遗骸＆＃34;是＆＃34;效果＆＃34;。

我故意引用这些术语，因为没有确切的定义（据我所知），它只是一个口语定义。在某些情况下，根本没有值或多个值。例如a＆＃34;效果＆＃34;是Maybe＆＃34;效果＆＃34;可能没有值（计算被中止）是有多个（或零）值。对于更复杂的类型，这种区别可能更加困难。

＆＃34;效果之间的区别＆＃34;和＆＃34;价值观＆＃34;并不真正依赖于抽象。 []，Functor和Applicative只是向我们提供了我们可以用它们做的工具（Monad允许修改内部值，Functor s允许组合效果并且Applicative允许效果取决于之前的值）。但是在Monad s的背景下，创建一个正在发生的事情的心理图片会更容易一些，因为monadic动作可以＆＃34;看到＆＃34;上一次计算的结果值，如

所示

Monad

运算符：第二个函数接收类型(>>=) :: m a -> (a -> m b) -> m b的值，因此我们可以想象＆＃34;先前的计算有一些效果，现在有结果值，我们可以用它来做某事＆＃34;。

Answer 2

为了支持Petr Pudlák's answer，这里有一个论点，关于那里所支持的“效果”这个更广泛概念的起源。

“有效编程”这一短语出现在McBride和Patterson的Applicative Programming with Effects摘要中，该论文介绍了应用函子：

在本文中，我们介绍了Applicative仿函数 - 一种有效编程的应用风格的抽象表征，比Monad弱，因此更广泛。

“效果”和“有效”出现在该论文的其他一些段落中;这些事件被认为是不起眼的，不需要明确澄清。例如，在Applicative的定义出现之后（第3页）：

之后发表了这样的评论

在每个示例中，都有一个嵌入通常的类型构造函数f   价值观，但支持其自己特殊的方式赋予通常的应用语言[...]我们相应地介绍Applicative类：

[Haskell对Applicative]的定义

此课程概括 S 和 K [即显示在Reader / function Applicative实例中的the S and K combinators从一个环境线程化到一般的线程效果。

从这些引用中，我们可以推断出，在这种背景下：

效果是Applicative线程“一般”的事情。
效果与给定Applicative个实例的类型构造函数相关联。
Monad也处理效果。

根据这些线索，我们可以将“效果”的这种用法追溯到至少Wadler's papers on monads。例如，以下是 Monads的第6页引用函数式编程：

通常， a→b 类型的函数被类型 a的函数替换 →M b 。这可以作为接受 a 类型的参数的函数读取并返回 b 类型的结果，并捕获可能的附加效果中号。这种效果可能是对状态，生成输出，引发异常或者你有什么行为。

从同一篇论文，第21页：

如果monads封装效果并且列表形成monad，那么列表是否对应于某些效果？确实他们这样做，他们所对应的效果就是选择。可以将 [a] 类型的计算视为提供值的选择，每个元素对应一个列表。 a→b 类型函数的monadic等效函数是 a→[b] 类型的函数。

这里的“对应一些效果”这句话是关键。它与摘要中更直接的主张有关：

Monads为模拟其他语言中的效果提供了一个方便的框架，例如全局状态，异常处理，输出或非确定性。

音调是monad可以用来表达那些在“其他语言”中通常被编码为副作用的东西 - 就像PetrPudlák在这里所说的那样，“与[的可观察的交互]一个函数的环境（除了计算其结果值）“。通过转喻，这很容易导致“效果”获得第二个含义，比“副作用”更广泛 - 即通过类型构造函数引入的任何内容，即Monad实例。随着时间的推移，这个含义进一步推广到涵盖其他仿函数类，如Applicative，如McBride和Patterson的作品中所见。

总之，我认为“效果”在Haskell的说法中有两个合理的含义：

“文字”或“绝对”的：效果是副作用;以及
“一般化”或“相对”一种：效果是一种函数上下文。

有时，当涉及的每一方隐含地假设“效果”的不同含义时，就会发生可避免的术语分歧。另一个可能的争论点涉及单独处理Functor时是否合理地谈论效果，而不是像Applicative或Monad这样的子类（我认为这样做是可以的），同意Petr Pudlák's answer to Why can applicative functors have side effects, but functors can't?）。

Answer 3

在我看来，“副作用”是正常功能无法做到的任何事情。换句话说，除了只返回一个值之外的任何东西。

考虑以下代码块：

let
  y = foo x
  z = bar y
in foobar z

这会调用foo，然后调用bar，然后调用foobar三个普通函数。很简单吧？现在考虑一下：

do
  y <- foo x
  z <- bar y
  foobar z

这也调用了三个函数，但它也在每对行之间无形地调用(>>=)。这意味着会发生一些奇怪的事情，具体取决于函数运行的monad类型。

如果这是身份monad，没有什么特别的事情发生。 monadic版本与纯版本完全相同。没有副作用。
如果每个函数都返回Maybe - 那么，如果（例如）bar返回Nothing，则整个代码块将中止。正常功能不能这样做。（即，在纯版本中，无法阻止foobar被调用。）所以这个版本做了纯版本不能做的事情。每个函数都可以返回值或中止块。这是副作用。
如果每个函数返回一个列表，那么代码将针对所有可能的结果组合执行。同样，在纯版本中，无法使任何函数使用不同的参数执行多次。这就是副作用。
如果每个函数都在状态monad中运行，那么（例如）foo可以将一些数据直接发送到foobar，除了您可以看到传递的值bar 1}}。同样，你不能用纯函数做到这一点，所以这是一个副作用。
在IO monad中，你有各种有趣的效果。您可以将文件保存到磁盘（文件基本上是一个巨大的全局变量），甚至可以影响在其他计算机上运行的代码（我们称之为网络I / O）。
ST monad是IO monad的缩减版。它允许可变状态，但自包含的计算不能相互影响。
STM monad允许多个线程相互通信，并且可能导致代码多次执行，并且......好吧，你不能用正常的函数做任何这些。< / p>
延续monad允许你打破人们的思想！可以说纯粹的功能可以实现......

Answer 4

“效果是一个非常模糊的术语，这是可以的，因为我们正在尝试谈论语言之外的东西。效果和副作用不是同一回事。效果是好的。副作用是错误。

他们的词汇相似性确实是不幸的，因为它导致许多人在阅读这些思想时混淆了这些思想，并且人们使用一种思想代替了另一种思想，因此引起了很多困惑。”

更多信息，请参见此处：https://www.slideshare.net/pjschwarz/rob-norrisfunctionalprogrammingwitheffects

究竟做了什么＆＃34;有效＆＃34;意味着

4 个答案: