haskell - 如何在IO代码中与纯算法交互

Question

为了用一个简单的例子来说明这一点，假设我已经实现了过滤器:

filter :: (a -> Bool) -> [a] -> [a]

我有一个与现实世界交互的谓词p:

p :: a -> IO Bool

如何使其与 filter 一起使用而无需编写单独的实现:

filterIO :: (a -> IO Bool) -> [a] -> IO [a]

大概如果我可以将 p 转换为 p':

p': IO (a -> Bool)

那我就可以了

main :: IO ()
main = do 
  p'' <- p'
  print $ filter p'' [1..100]

但我一直无法找到转换。

编辑:正如人们在评论中指出的那样，这样的转换没有意义，因为它会破坏 IO Monad 的封装。

现在的问题是，我是否可以构建我的代码，以便纯版本和 IO 版本不会完全重复核心逻辑？

Answer 1

How do it make it work with filter without writing a separate implementation

这是不可能的，而且这种事情不可能的事实是设计使然 - Haskell 对它的类型设置了严格的限制，你必须遵守它们。你不能随意地将 IO 撒得到处都是。

Now the question is, can I structure my code so that the pure and IO versions don't completely duplicate the core logic?

您会对 filterM 感兴趣。然后，您可以使用 IO monad 获得 filterIO 的功能，并使用 Identity 获得纯功能。单子(monad)。当然，对于纯粹的情况，您现在必须支付包装/解开(或强制)Identity包装器的额外费用。 (旁注:由于 Identity 是一种 newtype，这只是代码可读性成本，而不是运行时成本。)

 ghci> data Color = Red | Green | Blue deriving (Read, Show, Eq)

这是一个单子(monad)示例(请注意，仅包含 Red、Blue 和 Blue 的行是用户在提示符下输入的) :

 ghci> filterM (\x -> do y<-readLn; pure (x==y)) [Red,Green,Blue]
 Red
 Blue
 Blue
 [Red,Blue] :: IO [Color]

这是一个纯粹的例子:

 ghci> filterM (\x -> Identity (x /= Green)) [Red,Green,Blue]
 Identity [Red,Blue] :: Identity [Color]