haskell - Kleisli 组合并折叠无限列表

Question

在尝试使用 Haskell 定义从连接 channel 读取的无限循环时，我想到了使用单子(monad)的 Kleisli 组合折叠部分应用函数的无限列表的想法。这个想法似乎合理且简单，但我遇到了一个奇怪的场景，显然正在评估无限列表，而不是等待输入。

我创建了以下示例来说明我的问题:

loop :: Int -> IO Int
loop s = (foldr (<=<) return (repeat process)) s

process :: Int -> IO Int
process i = do
    putStrLn $ show i
    x <- getLine
    return $ i + 1

main = loop 0

当我运行上面的代码时，GHCi 在堆栈溢出后停止。它不等待“getLine”。当我将 <=< 替换为 >=> 时，它按预期工作:列表将仅在每个“getLine”之后逐个元素获取评估元素。

为什么会这样？我的 foldr 初始值是 return，它不应该给它添加任何副作用，并且根据 monad 法则，使用 <=< 和 >=> 的左右身份应该保证相同的行为。

Answer 1

您不能从末尾开始访问无限列表——没有尽头。

你的代码构建

action0 <=< (action1 <=< (action2 ....))

具有正确的结合性，但是 x <=< y (粗略地说)运行 y之前x .

使用 >=>使计算从 action0 开始如预期的那样。

与此比较:

cons x xs = x : xs
snoc x xs = xs ++ [x]

foldr cons [] [1..] = [1..]
foldr snoc [] [1..] = _|_

这并不奇怪，因为 foldr snoc [] = reverse ，而且我们无法反转无限列表。

这里的问题是 snoc评估尾部 xs之前x , 所以 foldr在考虑手头的元素之前评估对尾列表的“递归调用”。

在 monadic 情况下事情更复杂，但一般原则在精神上是相似的。使用 foldr (<=<) return (repeat action)类似于

loop x = do
   x' <- loop x
   action x'

相反，foldr (>=>) return (repeat action)类似于

loop x = do
   x' <- action x
   loop x'