scala - 控制流的单子(monad)——序列、选择和迭代

Question

我可以看到您如何使用 Monad is Haskell 进行 IO - 围绕此操作的计算创建一个容器。您可以使用 Monads 来“将计算连接在一起”是有道理的——就像您为数据流操作组合函数一样。

我只是想知道的是，您可以将 Monads 用于控制流。现在我理解控制流是关于序列、选择和迭代的。现在我已经习惯了高阶函数，比如 map、foldl、filter 和 zipwith/mapcat 来对列表执行操作。

我的问题是 - 我可以使用单子(monad)进行序列、选择和迭代以实现控制流吗？
(很高兴在 Haskell、Scala 或 Clojure 中得到答案)

Answer 1

为了在 Haskell 中排序，你有函数 >>=和 sequence :

(>>=) :: Monad m => m a -> (a -> m b) -> m b
sequence :: Monad m => [m a] -> m [a]

>>=或 bind 函数接受一个单子(monad) Action ，从中提取值并将其提供给一个返回新单子(monad) Action 的函数。 sequence function 获取相同类型的单子(monad)操作列表并执行所有操作，聚合它们的结果并将其包装为单个操作。

对于迭代，您有 mapM和 forM ( forM = flip mapM)

mapM :: Monad m => (a -> m b) -> [a] -> m [b]

mapM和 forM函数用于应用一个函数，该函数将一个 Action 返回到列表中的每个元素，将结果聚合为单个 Action 。

对于选择，我假设您的意思是条件，在 Haskell 中作为 if-the-else 表达式实现。它们可以直接用在单子(monad)表达式中，就像它们可以用在纯表达式中一样。但是，您也可以使用某些 monad 来执行选择或至少处理错误。最容易理解的是 Maybe单子(monad):

data Maybe a = Nothing | Just a

instance Monad Maybe where
    return a = Just a
    (Just a) >>= f = f a
    Nothing  >>= f = Nothing

它有一个非常简单的实现。本质上，如果您尝试对 Nothing 进行排序进入其他任何内容，它将返回 Nothing每次。这为您提供了短路故障的概念:

lookup :: Eq a => a -> [(a, b)] -> Maybe b
-- Looks up a value in a key-value association list

myFunc :: Int -> [(String, Int)] -> Maybe Int
myFunc mult assocList = do
    i <- lookup "foo" assocList
    j <- lookup "bar" assocList
    return $ i * mult + j

在这里，如果查找 "foo"失败， myFunc立即返回 Nothing .同样，如果查找 "bar"失败， myFunc立即返回 Nothing .只有当两个查找都成功时， myFunc做任何计算。这提供了一种“错误处理”。有一个类似的单子(monad) Either a

data Either a b = Left a | Right b

instance Monad (Either a) where
    return a = Right a
    (Right a) >>= f = f a
    (Left a)  >>= f = Left a

它的工作原理非常相似，除了“失败”值可以携带一些上下文，例如字符串错误消息或失败点的计算状态。