在〈Haskell Tutorial(30)解決巢狀結構的 Monad〉最後說到,do
與 <-
綁定 其實是可以用在 Monad
上,而不只是 IO
,這邊就實際來看看,像 Maybe
、List
可以如何與 do
及 <-
一起使用。
Maybe、do 與 <-
假設你從某個運算取得了 maybeName::Maybe String
,又從另一個運算取得了 maybeBirth::Maybe
Int
,現在打算將它們進行串接,取得一個字串,你會怎麼做?如果使用模式比對,你得判斷是不是有值,你可能會想到 Maybe
Applicative
,它已經實作了有無值的判斷,這是個好主意!你可以使用 (++) <$>
something <*> (show <$> another)
來得到想要的結果。
不過,你有更好的做法:
account :: Maybe String -> Maybe Int -> Maybe String
account maybeName maybeBirth = do
name <- maybeName
birth <- maybeBirth
return (name ++ (show birth))
這麼一來,你就可以如此使用:
如果不使用 do
區塊與 <-
綁定,你就得寫出一串 Lambda:
account :: Maybe String -> Maybe Int -> Maybe String
account maybeName maybeBirth =
maybeName >>= (\name ->
maybeBirth >>= (\birth ->
return (name ++ (show birth))))
這也說明了,為什麼 do
區塊最後不能是 <-
綁定,想想看,如果 do
區塊最後 <-
綁定,那這個 Lambda 怎麼寫呢?
List、do 與 <-
將一開始的 account
函式型態宣告拿掉,也就是只寫為:
account mName mBirth = do
name <- mName
birth <- mBirth
return (name ++ (show birth))
由編譯器為你判定型態,你覺得結果會怎樣?
實際上,account
只用到了 Monad
定義的 return
方法,判斷為 (Monad m, Show a) => m [Char] -> m a -> m
[Char]
是最寬鬆的結果,如此一來,account
不僅可適用 Maybe
,
也可以適用 List,就像上面示範的,給 account
的 List
只有一個元素時很好理解,就是將唯一的元素綁定到名稱上,如果給 account
的 List
不只有一個元素時會如何呢?
難以理解嗎?重新看看不用 do
時會怎麼寫,就應該能知道為什麼對 List 做 do
與 <-
,會有這樣的結果:
account mName mBirth =
mName >>= (\name ->
mBirth >>= (\birth ->
return (name ++ (show birth))))
我們對 mName
套用 >>=
,記得嗎?List 在實作 >>=
的方式是 concat (fmap f xs)
,也就是說對 mName
套用 >>=
,
結果就是 concat (fmap f mName)
,如果 mName
實際上超過一個元素,就會逐一取得並套用 f
後串接起來,後 f
是個
Lambda,它對 mBirth
套用 >>=
,如果 mBrith
實際上超過一個元素,就會逐一取得並套用 f
後串接起來,最後就得到與 [name ++
(show birth) | name <- ["Justin", "Monica"], birth <- [526,
723]]
這個 List Comprehension 相同的結果。
將以下函式與上頭的函式對照一下,你就更容易記得,對 List 使用 do
與 <-
會是什麼結果了:
account mName mBirth =
[name ++ (show birth) |
name <- mName,
birth <- mBirth]
也就是說,對 List 使用 do
與 <-
時,將 <-
想成是 List Comprehension 的 <-
就是了,實際上,List
Comprehension 是個語法蜜糖,跟使用 do
一樣,List Comprehension
最後也是使用 >>=
來進行運算。
回顧一下自訂迴圈
方才看而,一開始的 account
函式可以讓編譯器自動推斷為 (Monad m, Show
a) => m [Char] -> m a -> m [Char]
,因此,account
也可以適用 IO
:
這讓我們想起來,在〈Haskell Tutorial(21)來寫些迴圈吧!〉中提到,Haskell 的 Control.Monad
中有些函式,實際上並不只能用在 IO
,像 forM
型態是 Monad
m => [a] -> (a -> m b) -> m [b]
,除了使用在 IO
,
你也可以使用在 Maybe
或 List:
嗯?最後的顯示結果為什麼會這樣,你可以根據〈〈Haskell Tutorial(21)來寫些迴圈吧!〉最後的題目實作成果,將 sequence'
、forM'
修改為支援 Monad
版本,就知道為什麼了!