在Haskell中永远理解

Question

目标：取一个字符串并在控制台中打印相同的内容，就像需要永远完成相同的操作一样

我提出了类似这样的事情，没有编译错误但没有按预期工作。

greet_buggy :: String -> IO ()
greet_buggy = forever $ putStrLn

问题是在字符串下面没有在控制台中打印任何内容。

greet_buggy "something"

基于this post我尝试调试并更改了如下定义。它工作正常

greet :: IO ()
greet = forever $ putStrLn "Hello"

任何人都可以解释这里发生的事情吗？是否可以单独使用forever来实现相同的效果？

编辑：找到了一个相关的post（感谢@Daniel Wagner），即使这个问题与我的不同，答案也解释了forever。

Answer 1

greet_buggy正在处理另一个monad。

forever采取monadic动作并无限期地重复它。它可以这样定义：

forever a = let loop = a >> loop in loop

也可以显示为

forever a = a >> a >> a >> a >> ...  (infinitely many times)

（事实上，永远定义的是Applicative，而不是Monad;但现在这并不重要。）

所以forever greet实际上是

putStrLn "Hello" >> putStrLn "Hello" >> putStrLn "Hello" >> ...

无需进一步解释。

OTOH forever greet_buggy相当于

putStrLn >> putStrLn >> putStrLn >> ...

现在，由于(-> a)是一个monad，>>是为任何两个合适类型的函数定义的，f >> g在这种情况下的含义是...... {{1} }}！所以

的含义

g

是取( putStrLn >> putStrLn >> putStrLn >> ... ) "Hello" 链中的最后一个函数并将其应用于>>。当然，那里没有最后的功​​能，所以这只是永远运行。

Answer 2

  

谁能解释一下这里发生了什么？

我们有

putStrLn :: String -> IO ()

顺便提一下，

是(->) String monad中的值。因此，

forever putStrLn :: (->) String b

其中b是普遍量化的，因此我们也有（不幸的）

forever putStrLn :: (->) String (IO ())

使发布的代码进行类型检查。

要了解forever monad中(->) String的内容，请回忆一下：

m >>= g
=  -- definition of >>=
\x -> g (m x) x

因此

m >> f
= -- definition of >> in terms of >>=
m >>= const f
= -- definition of >>=
\x -> const f (m x) x
= -- beta
\x -> f x
= -- eta
f

返回forever：回想一下其定义

forever m = m >> forever m

与递归定义

等效（在(->) String monad中）

forever m = forever m

导致无用的无限循环。

Answer 3

forever一遍又一遍地执行完全相同的IO动作（或一般来说，一元动作）。如果您的函数接受String作为输入，forever将永远打印相同的字符串。相反，如果您希望每次都从用户读取字符串，则必须在IO操作中包含该字符串。

什么是简单的IO操作，从用户读取一行然后打印出来？将getLine和putStrLn：

组合在一起

echo :: IO ()
echo = getLine >>= putStrLn

然后将该操作传递给forever：

cat :: IO ()
cat = forever echo

或者，事实证明Prelude中已经有一些内容可以为你完成这一切：我们所写的内容相当于：

cat :: IO ()
cat = interact id