为了理解Monad,我提出了以下定义:
class Applicative' f where
purea :: a -> f a
app :: f (a->b) -> f a -> f b
class Applicative' m => Monadd m where
(>>|) :: m a -> (a -> m b) -> m b
instance Applicative' [] where
purea x = [x]
app gs xs = [g x | g <- gs, x <- xs]
instance Monadd [] where
(>>|) xs f = [ y | x <-xs, y <- f x]
它按预期工作:
(>>|) [1,2,3,4] (\x->[(x+1)])
[2,3,4,5]
我不确定它是如何工作的。 例如:
[ y | y <- [[1],[2]]]
[[1],[2]]
将(\x->([x+1])
应用于[1,2,3]
的每个列表元素如何导致[2,3,4]
而不是[[2],[3],[4]]
或者很简单地,我的困惑似乎是由于不了解此声明[ y | x <-xs, y <- f x]
的实际作用
答案 0 :(得分:2)
与“ Haskell”标准类的方法相比,使用“数学定义”通常更容易理解单子。即
class Applicative' m => Monadd m where
join :: m (m a) -> m a
请注意,您可以在此方面实现标准版本,反之亦然:
join mma = mma >>= id
ma >>= f = join (fmap f ma)
对于列表,join
(又名concat
)非常简单:
join :: [[a]] -> [a]
join xss = [x | xs <- xss, x <- xs] -- xss::[[a]], xs::[a]
-- join [[1],[2]] ≡ [1,2]
对于您发现令人困惑的示例,您将拥有
[1,2,3,4] >>= \x->[(x+1)]
≡ join $ fmap (\x->[(x+1)]) [1,2,3,4]
≡ join [[1+1], [2+1], [3+1], [4+1]]
≡ join [[2],[3],[4],[5]]
≡ [2,3,4,5]
答案 1 :(得分:2)
Wadler,School of Haskell,LYAH,HaskellWiki,Quora,还有更多描述列表单子。
比较:
(=<<) :: Monad m => (a -> m b) -> m a -> m b
用于具有concatMap :: (a -> [b]) -> [a] -> [b]
for m = []
。常规(>>=)
绑定操作符的参数已被翻转,但否则只是一个前缀concatMap
。
或者很简单,我的困惑似乎是由于不了解该语句的实际工作原理而产生的:
(>>|) xs f = [ y | x <- xs, y <- f x ]
由于列表推导与列表的Monad实例等效,因此此定义是一种作弊行为。您基本上是在说某种东西是一种Monad,就象它是Monad一样,因此您将面临两个问题:了解列表理解和仍然了解Monad。
可以理解列表的理解以便更好地理解:
对于您而言,该语句可以通过多种其他方式编写:
使用符号:
(>>|) xs f = do x <- xs
y <- f x
return y
建议使用(>>=)
运算符:
(>>|) xs f = xs >>= \x ->
f x >>= \y ->
return y
这可以缩短(每行重写一次):
(>>|) xs f = xs >>= \x -> f x >>= \y -> return y -- eta-reduction
≡ (>>|) xs f = xs >>= \x -> f x >>= return -- monad identity
≡ (>>|) xs f = xs >>= \x -> f x -- eta-reduction
≡ (>>|) xs f = xs >>= f -- prefix operator
≡ (>>|) xs f = (>>=) xs f -- point-free
≡ (>>|) = (>>=)
因此,通过使用列表推导,您尚未真正声明一个新定义,而是仅依赖现有定义。如果需要,您可以改为定义instance Monadd []
,而不必依赖现有的Monad实例或列表理解:
使用concatMap
:
instance Monadd [] where
(>>|) xs f = concatMap f xs
进一步说明:
instance Monadd [] where
(>>|) xs f = concat (map f xs)
进一步说明:
instance Monadd [] where
(>>|) [] f = []
(>>|) (x:xs) f = let ys = f x in ys ++ ((>>|) xs f)
Monadd类型类应具有类似于return
的内容。我不确定为什么会丢失它。
答案 2 :(得分:2)
List comprehensions就像嵌套循环一样:
xs >>| foo = [ y | x <- xs, y <- foo x]
-- = for x in xs:
-- for y in (foo x):
-- yield y
因此我们有
[1,2,3,4] >>| (\x -> [x, x+10])
=
[ y | x <- [1,2,3,4], y <- (\x -> [x, x+10]) x]
=
[ y | x <- [1] ++ [2,3,4], y <- [x, x+10]]
=
[ y | x <- [1], y <- [x, x+10]] ++ [ y | x <- [2,3,4], y <- [x, x+10]] -- (*)
=
[ y | y <- [1, 1+10]] ++ [ y | x <- [2,3,4], y <- [x, x+10]]
=
[ y | y <- [1]] ++ [ y | y <- [11]] ++ [ y | x <- [2,3,4], y <- [x, x+10]]
=
[1] ++ [11] ++ [ y | x <- [2,3,4], y <- [x, x+10]]
=
[1, 11] ++ [2, 12] ++ [ y | x <- [3,4], y <- [x, x+10]]
=
[1, 11] ++ [2, 12] ++ [3, 13] ++ [ y | x <- [4], y <- [x, x+10]]
=
[1, 11] ++ [2, 12] ++ [3, 13] ++ [4, 14]
关键步骤标记为(*)
。您可以将其作为是的列表理解的定义。
一种特殊情况是foo
函数返回单例列表,就像您的问题一样。那么,这实际上等同于 mapping ,因为输入列表中的每个元素都将变成输出列表中的一个(已转换)元素。
但是列表理解功能更强大。输入元素也可以有条件地转换为无元素(用作 filter )或多个元素:
[ a, [a1, a2] ++ concat [ [a1, a2], [ a1, a2,
b, ==> [b1] ++ == [b1], == b1,
c, [] ++ [],
d ] [d1, d2] [d1, d2] ] d1, d2 ]
以上等同于
concat (map foo [a,b,c,d])
=
foo a ++ foo b ++ foo c ++ foo d
表示适当的foo
。
concat
是列表monad的join
,而map
是列表monad的fmap
。一般来说,对于任何monad,
m >>= foo = join (fmap foo m)
Monad的本质是:从“结构”中的每个实体中,有条件地以相同类型的结构产生新元素,并将它们拼接就位:
[ a , b , c , d ]
/ \ | | / \
[ [a1, a2] , [b1] , [] , [d1, d2] ] -- fmap foo = [foo x | x <- xs]
-- = [y | x <- xs, y <- [foo x]]
[ a1, a2 , b1 , d1, d2 ] -- join (fmap foo) = [y | x <- xs, y <- foo x ]