Haskell初学者，尝试输出一个列表

Question

我想这里的每个人都已经看到过这些(或至少类似)问题之一，但我仍然需要问，因为我在任何地方都找不到这个问题的答案(主要是因为我不知道我到底是什么)应该寻找)

我写了这个小脚本，其中 printTriangle 应该打印出帕斯卡三角形。

fac = product . enumFromTo 2

binomial n k  = (product (drop (k-1) [2..n])) `div` (fac (n-k))

pascalTriangle maxRow = 
               do row<-[0..maxRow-1]
                  return (binomialRow row)
                  where
                  binomialRow row = 
                              do k<-[0..row]
                                 return (binomial row k)

printTriangle :: Int -> IO ()
printTriangle rows  = do row<-(triangle)
                         putStrLn (show row)
                         where 
                         triangle = pascalTriangle rows

现在，出于对训练有素的人来说可能显而易见的原因，但对我来说完全笼罩在神秘之中，当我尝试在 ghci 中加载它时，出现以下错误:

   Couldn't match expected type `IO t0' with actual type `[[Int]]'
    In a stmt of a 'do' expression: row <- (triangle)
    In the expression:
      do { row <- (triangle);
           putStrLn (show row) }
    In 
an equation for `printTriangle':
            printTriangle rows
              = do { row <- (triangle);
                     putStrLn (show row) }
              where
                  triangle = pascalTriangle rows

我想做的是像这样调用 printTriangle :

printTriangle 3

我得到这个输出:

[1]
[1,1]
[1,2,1]

如果有人可以向我解释为什么我在这里所做的事情不起作用(说实话，我不太确定我在这里到底做了什么；我习惯了命令式语言，而整个函数式编程的事情就是对我来说仍然很困惑)，以及如何以一种不那么愚蠢的方式做到这一点，那就太好了。

提前致谢。

Answer 1

您在评论中说您认为列表是 monad，但现在您不确定 - 好吧，您是对的，列表是 monad!那么为什么你的代码不起作用呢？

嗯，因为IO也是一个单子(monad)。所以当编译器看到printTriangle :: Int -> IO ()时，然后是 do 符号，它表示“啊哈!我知道该怎么做!他正在使用 IO monad!”尝试想象一下，当它发现里面不是 IO monad，而是列表 monad 时，它会感到多么震惊和沮丧!

所以这就是问题所在:要打印，并与外界打交道，你需要使用 IO monad；在函数内部，您尝试使用列表作为 monad。

让我们看看这是一个什么问题。 do-notation 是 Haskell 的语法糖，用来引诱我们进入它的蛋糕屋并吃掉我们......我的意思是它是 >>= 的语法糖。 (发音为“bind”)来引诱我们使用 monad(并享受它)。所以我们写 printTriangle使用绑定(bind):

printTriangle rows = (pascalTriangle rows) >>= (\row -> 
                     putStrLn $ show row)

好吧，这很简单。现在我们看到什么问题了吗？好吧，让我们看看类型。绑定(bind)的类型是什么？胡格尔 说:(>>=) :: Monad m => m a -> (a -> m b) -> m b 。好的，谢谢胡格尔。所以基本上，bind 想要一个 monad 类型包装一个类型 a 个性，一个将 a 类型个性转换为(相同)monad 类型包装一个 type-b 个性的函数，并最终得到(相同)monad 类型包装一个类型 - b 个性。

所以在我们的printTriangle中，我们有什么？

• pascalTriangle rows :: [[Int]] -- 所以我们的单子(monad)是 [] ，个性为[Int]
• (\row -> putStrLn $ show row) :: [Int] -> IO () -- 这里的 monad 是 IO，个性是 ()

好吧，废话。 Hoogle 非常清楚地告诉我们，我们必须匹配我们的 monad 类型，相反，我们给出了 >>=一个列表 monad，以及一个生成 IO monad 的函数。这使得 haskell 表现得像个 child 子:它闭上眼睛，跺在地板上尖叫着“不!不!不!”甚至不会查看你的程序，更不用说编译它了。

<小时/>

那么我们如何安抚 Haskell 呢？嗯，其他人已经提到了mapM_ 。向顶级函数添加显式类型签名也是一个好主意——它有时可以帮助您更快而不是更晚地获得编译错误(并且您会得到它们；毕竟这是 Haskell :) )，这使得更容易理解错误消息。

我建议编写一个函数来将你的 [[Int]]成一个字符串，然后将字符串单独打印出来。通过将字符串转换与 IO 麻烦分开，这将使您能够继续学习 Haskell，而不必担心 mapM_和 friend 们，直到你做好准备。

showTriangle :: [[Int]] -> String
showTriangle triangle = concatMap (\line -> show line ++ "\n") triangle

或

showTriangle = concatMap (\line -> show line ++ "\n")

然后printTriangle容易得多:

printTriangle :: Int -> IO ()
printTriangle rows = putStrLn (showTriangle $ pascalTriangle rows)

或

printTriangle = putStrLn . showTriangle . pascalTriangle