Question

似乎有很多功能可以做同样的事情，特别是与Monads，Functors和Applicatives有关。

示例（从大多数到最不通用）：

fmap == liftA == liftM
(<*>) == ap
liftA[2345] == liftM[2345]
pure == return
(*>) == (>>)

不直接基于FAM类树的示例：

fmap == map

（我认为List，Foldable，Traversable还有很多，但看起来大多数都是前段时间更通用的，因为我只看到旧堆栈溢出/留言板中旧的，不太通用的类型签名题）

我个人认为这很烦人，因为这意味着如果我需要做x，而某些函数如liftM允许我做x，那么我会使我的函数不那么通用，而且我是只是通过彻底推断类型之间的差异（例如FAM，或者可能是List，Foldable，Traversable组合）来注意那种事情，这对于初学者来说并不友好，因为只是简单地使用这些类型而不是＃39所有这些都很难，对其属性和法律的推理需要更多的心理努力。

我猜这些等价物来自申请Monad提案。如果这就是他们的原因（并且由于可用于混淆的通用功能较少而缺少其他原因），他们是否会被弃用/删除？由于破坏现有代码，我可以理解等待很长时间才能删除它们，但肯定会弃用是个好主意吗？

Answer 1

简短的答案是“历史”和“规律性”。

最初为地图定义了“地图”。然后引入类型类，使用Functor类型类，因此任何仿函数的“map”的通用版本必须被称为不同的东西，否则现有代码将被破坏。因此“fmap”。

然后monad出现了。 monads的实例不需要是仿函数，因此创建了“liftM”，以及“liftM2”，“liftM3”等。当然，如果类型是Monad和Functor的实例，那么fmap = liftM。

Monads也有“ap”，用于像f `ap` arg1 `ap` arg2这样的表达式。这非常方便，但随后添加了Applicative Functors。（＆lt; *＆gt;）和'ap'一样对应用函子执行相同的工作，但是因为许多应用函子不是monad所以它必须被称为不同的东西。同样，liftAx与liftMx相比，“pure”与“return”相同。

Answer 2

但它们并不相同。 haskell中的等价物可以互换，功能上没有任何区别。例如，请考虑pure和return

编辑：我写了一些例子，但是他们真的很糟糕，因为他们涉及Maybe a，这是一个既适用又适合monad的类型，所以函数可以互换使用。

虽然有些类型是应用但不是monad（请参阅this问题示例），通过研究以下表达式的类型，我们可以看到这可能导致一些道路颠簸：

pure 1 >>= pure :: (Monad m, Num b) => m b

Answer 3

我个人认为这很烦人，因为这意味着如果我需要做x，而某些函数如liftM允许我做x，那么我将使我的函数不那么通用

这种逻辑是倒退的。

通常，您事先知道要写的东西的类型，无论是IO String还是(Foldable f, Monoid t, Monad m) => f (m t) -> m t还是其他什么。我们来看第一个案例getLineCapitalized :: IO String。你可以把它写成

getLineCapitalized = liftM (map toUpper) getLine

或

getLineCapitalized = fmap (fmap toUpper) getLine

前者是否“不太通用”，因为它使用专门的函数liftM和map？当然不是。这本质上是一个生成列表的IO操作。通过将其更改为第二个版本，它不会变得“更通用”，因为那些fmap的类型无论如何都会将其类型固定为IO和[]。所以，第二版没有任何优势。

通过编写第一个版本，您可以免费向读者提供上下文信息。在liftM (map foo) bar中，读者知道bar将成为返回列表的某个monad中的操作。在fmap (fmap foo) bar中，它可以是任何类型的双嵌套结构。如果bar复杂而不仅仅是getLine，那么此类信息有助于更轻松地了解bar中发生的情况。

通常，您应该分两步编写一个函数。

确定函数的类型应该是什么。根据需要将其设为一般或特定。函数的类型越一般，就越能保证你从参数化中获得它的行为。
确定函数类型后，使用最具体的可用函数实现它。通过这样做，您可以向函数的读者提供最多信息。通过这样做，您永远不会失去任何一般性或参数保证，因为这些仅取决于您在步骤1中已确定的类型。

编辑以回应评论：我被提醒使用最具体的功能的最大原因，即捕获错误。类型length :: [a] -> Int基本上是我仍然使用GHC 7.8的全部原因。我从未想过采用未知Foldable结构的长度。另一方面，我绝对不希望意外地占用一对的长度，或者取foo bar baz的长度，我认为其类型为[a]，但实际上有Maybe [a]类型

在可折叠的用例中，Haskell标准的其余部分尚未涵盖，镜头是一种更强大的替代品。如果我想要Maybe t的“长度”，lengthOf _Just :: Maybe t -> Int清楚表达我的意图，编译器可以检查程序是否真正符合我的意图;我可以继续写lengthOf _Nothing，lengthOf _Left等。明确比隐含更好。

Answer 4

有一些“冗余”功能，例如liftM，ap和liftA，它们具有非常实际的用途并将其取出会导致功能丧失 - 您可以使用liftM，ap和liftA实施Functor或Applicative个实例，如果你所写的只是Monad个实例。它让你变得懒惰，并说：

instance Monad Foo where
    return = ...
    (>>=) = ...

现在你已经完成了定义Monad实例的所有有价值的工作，但这不会编译。为什么？因为您还需要Functor和Applicative实例。

因此，由于您正在快速进行原型设计，或者懒惰，或者无法想出更好的方法，因此您可以获得免费的Functor和Applicative实例：

instance Functor Foo where
    fmap = liftM

instance Applicative Foo where
    pure  = return
    (<*>) = ap

实际上，只要您已经定义了Functor实例，就可以在需要的任何地方复制并粘贴该块代码，以快速定义Applicative或Monad实例。

来自fmapDefault的{{1}}同样如此。如果您已实施Data.Traversable，则还可以实施Traversable和Foldable：

Functor

无需额外工作！

然而，有一些冗余函数除了instance Functor Bar where fmap = fmapDefault不是Functor的超类之外的历史事故时，实际上没有实际用法。这些在现有内容中实际上没有使用/点数......包括Monad，liftM2等内容，以及liftM3和朋友。

为什么Haskell包含这么多等价函数

4 个答案: