MonadPlus和forever有什么关系？

Question

我看到 这里

-- Note that "forever" isn't necessarily non-terminating.
-- If the action is in a @'MonadPlus'@ and short-circuits after some number of iterations.
-- then @'forever'@ actually returns `mzero`, effectively short-circuiting its caller.

坦白说，我不理解这个注释的意思。他们是否意味着可以使用MonadPlus来中断forever，例如-IO Bool？假设IO False将会中断它...

从某种角度来看，IO也是MonadPlus。也许我必须将我的IO Bool包装在其他东西中，才能实现使用IO Bool和MonadPlus中断forever的可能性吗？这个注释到底是什么意思？

当然，我可以通过异常或自己实现forever来中断它，但我的兴趣在于这个奇怪的注释。

- RandomB

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例如，forever (mzero :: Maybe Int) 只返回 Nothing。对于 IO，forever (mzero :: IO ()) 抛出一个错误。 - snak

Answer 1

你可以查看forever的实现方式：

forever :: Applicative f => f a -> f b -> f b
forever a = let a' = a *> a' in a'

(*>)文档中说它会“顺序执行操作，并丢弃第一个参数的值”。它基本上是适用于应用函子而不是单子的(>>)。

因此，如果您查看forever的实现，您会发现它基本上被展开为：

forever a = a *> a *> a *> ...

正如forever的描述所说，如果Applicative具有一些短路行为，它仍然可以终止而不评估无限序列的操作：

ghci> forever $ Nothing
Nothing
ghci> forever $ Just 1
-- infinite loop trying to evaluate Just 1 *> Just 1 *> Just 1 *> ...

这是因为 (Nothing *> _) = Nothing，在 (*>) 后面的内容不会被计算，所以 Nothing *> Nothing *> Nothing *> ... 能够短路到 Nothing 而无需计算动作的无限列表。

- Giacomo Cavalieri

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"[(*>)] 基本上是一个 (>>)，但它是用于 Applicatives 而不是 Monads 的。" - 它 字面上 是一个不需要 Monad 实例的 (>>)。 - leftaroundabout

Answer 2

有些人天真地认为forever m会永远进行下去：

forever m = m >> forever m
          = m >> m >> forever m
          = m >> m >> m >> ...  -- forever

但是评论提到有办法打破循环，而 mzero 是一个简明的例子，它以方程式的方式演示了情况，而不是通过操作异常来思考。 mzero 满足所有 w 的 mzero >> w = mzero，因此：

forever mzero = mzero >> forever mzero
              = mzero

关键在于选择Monad使得forever比命令式语言中的简单的while (true)循环更加通用。

- Li-yao Xia