haskell - 关于返回函数和 Monad 的困惑

Question

抱歉，我是 Haskell 的新手。这个问题可能很简单...

来自 Hoogle，return签名是 return :: Monad m => a -> m a和 head签名是 head :: [a] -> a
在我这样做之前 head $ return [1,2,3] ，我以为ghci会抛出错误，因为m [a]不一样[a] .但令我惊讶的是，它返回 [1,2,3] .和 tail $ return [1,2,3]返回 [] .为什么？

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，我首先尝试了 head randList (失败)但是 head <$> randList工作。什么是 <$> ?有人可以解释一下吗？谢谢!

Answer 1

I thought that ghci would throw errors because m [a] is not the same as [a].

也许不是，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 Monad ，它是。这就是正在发生的事情:

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

那么应该清楚为什么 head返回 [1,2,3]和 tail返回 [] .

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

作为评论，还没有回答你的问题:这更好拼写 replicateM n (drawFloat 2 10) .

head randList (failed) but head <$> randList worked. What is <$>?

这里的问题是 head还在期待一个列表。之前，当您使用 return 时, monad 还没有被选择，所以它可以被选择为 [] ;但在这里，很明显你使用的 monad 是 IO .所以 head不能进步。解决办法是教 head如何处理 IO .方法很多， <$>是其中之一;它有这种类型:

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

读这个的方法是:给定一个纯函数，教它如何处理 IO (或任何其他符合 Functor 条件的效果)。例如，它也有这种类型:

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

还有其他几种老师。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

将第一个读作: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。第二个应该读作:给定一个在产生输出之前有一些效果的函数，生成一个可以处理效果的函数。

此时，如果这些解释没有帮助，您应该求助于众多 excellent monad tutorials 之一。可在网络上的其他地方获得。我个人最喜欢的是 You Could Have Invented Monads!和 All About Monads .