function - Monad 和函数之间的区别

Question

好的，关于 Monad，我知道已经问了很多问题。我不想打扰任何人再问什么是 monad。

其实，我读了What is a monad? ，很有帮助。而且我觉得我非常接近真正理解它。

我在这里提出这个问题只是为了描述我对Monad和Function的一些想法，希望有人能纠正我或确认正确。

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那个帖子里的一些回答让我觉得 monad 有点像 function。

Monad 接受一个类型，返回一个包装类型 (return)，也可以接受一个类型，对其进行一些操作并返回一个包装类型 (bind ).

在我看来，它有点像函数。一个函数接受一些东西并做一些操作并返回一些东西。

那么为什么我们还需要 monad？我认为其中一个关键原因是 monad 为初始数据/类型的顺序操作提供了更好的方法或模式。

例如，我们有一个初始整数i。在我们的代码中，我们需要逐步应用 10 个函数 f1, f2, f3, f4, ..., f10，即我们在 上应用 f1 i 首先，得到一个结果，然后对该结果应用 f2，然后我们得到一个新结果，然后应用 f3...

我们可以通过原始函数来实现，就像f1 i |> f2 |> f3...。但是，步骤中的中间结果并不一致；此外，如果我们必须处理中间某处可能出现的故障，事情就会变得很糟糕。如果我们不希望整个过程因异常而失败，无论如何都必须构造一个 Option。所以很自然地，monad 进来了。

Monad 统一并强制所有步骤中的返回类型。这在很大程度上简化了代码的逻辑和可读性(这也是那些设计模式的目的，不是吗)。此外，它更能防止错误或错误。例如，Option Monad 将每个中间结果强制为 options 并且很容易实现 fast fail 范式。

就像许多关于 monad 的帖子所描述的那样，monad 是一种设计模式，是一种组合功能/步骤以构建流程的更好方法。

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我理解正确吗？

Answer 1

在我看来，您正在发现类比学习的局限性。 Monad 在 Haskell 中被精确地定义为类型类，在范畴论中被精确地定义为代数事物；任何使用“……就像……”的比较都是不精确的，因此是错误的。

所以不，因为 Haskell 的 monad 不像函数，因为它们 1) 作为类型类实现，并且 2) 旨在以不同于函数的方式使用。

这个答案可能并不令人满意；你在寻找直觉吗？如果是这样，我建议做很多例子，尤其是通读 LYAH .如果没有坚实的示例和经验基础，就很难直观地理解像 monad 这样的抽象事物。

为什么我们甚至需要 monad？这是一个很好的问题，也许这里有不止一个问题:

1. 为什么我们甚至需要 Monad 类型类？与我们需要任何类型类的原因相同。

2. 为什么我们甚至需要 monad 概念？因为它很有用。另外，它不是函数，所以不能用函数代替。 (您的示例似乎不需要需要一个 Monad(相反，它需要一个 Applicative))。

   例如，您可以使用 Applicative 类型类实现上下文无关的解析器组合器。但是尝试在没有 Monad 的情况下为由相同符号字符串两次(由空格分隔)组成的语言实现一个解析器，即:

   a a   -> yes
   a b   -> no
   ab ab -> yes
   ab ba -> no
   

   所以这是 monad 提供的一件事:使用以前的结果来“决定”做什么的能力。这是另一个例子:

   f :: Monad m => m Int -> m [Char]
   f m = 
       m >>= \x -> 
       if x > 2 
           then return (replicate x 'a') 
           else return []
   
   f (Just 1)  -->>  Just ""
   f (Just 3)  -->>  Just "aaa"
   f [1,2,3,4] -->>  ["", "", "aaa", "aaaa"]