haskell - Haskell中的"Truly"惰性IO

Question

考虑片段 -

getLine >>= \_ -> getLine >>= putStr

它做了合理的事情，两次请求一个字符串，然后打印最后一个输入。因为编译器无法知道外部影响是什么 getLine有，它必须执行它们，即使我们丢弃了第一个的结果。

我需要的是将 IO Monad 包装到另一个 Monad (M) 中，它允许 IO 计算有效地成为 NOP，除非使用它们的返回值。这样上面的程序就可以重写为 -

runM $ lift getLine >>= \_ -> lift getLine >>= lift putStr

在哪里

runM :: M a -> IO a
lift :: IO a -> M a

并且只要求用户输入一次。

但是，我无法弄清楚如何编写这个 Monad 来达到我想要的效果。我不确定这是否可能。有人可以帮忙吗？

Answer 1

延迟 IO 通常使用 unsafeInterleaveIO :: IO a -> IO a 来实现，它会延迟 IO 操作的副作用，直到需要它的结果，所以我们可能不得不使用它，但让我们先解决一些小问题。

首先，lift putStr不会输入检查，如 putStr有类型 String -> IO () , 和 lift有类型 IO a -> M a .我们将不得不使用像 lift . putStr 这样的东西。反而。

其次，我们必须区分应该惰性的 IO Action 和不应该惰性的 IO Action 。否则 putStr永远不会被执行，因为我们没有使用它的返回值 ()任何地方。

考虑到这一点，这似乎至少适用于您的简单示例。

{-# LANGUAGE GeneralizedNewtypeDeriving #-}

import System.IO.Unsafe

newtype M a = M { runM :: IO a }
    deriving (Monad)

lazy :: IO a -> M a
lazy = M . unsafeInterleaveIO

lift :: IO a -> M a
lift = M

main = runM $ lazy getLine >> lazy getLine >>= lift . putStr

但是，作为 C. A. McCann points out ，您可能不应该将它用于任何严重的事情。 Lazy IO 已经不受欢迎了，因为它很难推理副作用的实际顺序。这会让事情变得更加困难。

考虑这个例子

main = runM $ do
    foo <- lazy readLn
    bar <- lazy readLn
    return $ foo / bar

读入的两个数字的顺序将完全未定义，并且可能会根据编译器版本、优化或星号的对齐方式而改变。姓名 unsafeInterleaveIO又长又丑有一个很好的理由:提醒你使用它的危险。让人们知道它何时被使用而不是将其隐藏在 monad 中是个好主意。