“in”关键字是什么意思？

Question

在Haskell中，为什么你不能在do块内部使用'in'来配合'let'使用，而在其他情况下必须这样做呢？

例如，在如下略显牵强的例子中：

afunc :: Int -> Int
afunc a = 
       let x = 9 in
       a * x

amfunc :: IO Int -> IO Int
amfunc a = do
       let x = 9
       a' <- a
       return (a' * x)

这是一个容易记住的规则，但我不理解其原因。

- brooks94

---

抱歉，我标记它为[haskell]，但我刚编辑了文本以使其更清晰。 - brooks94

没有深层次的原因，这就是事实。 - augustss

如果在 do 块中有多个 let 语句，并且每个 let 后面都有一个 in，那么为了能够正确执行，每个 in 后面都需要紧跟一个 do（如果后面还有其他语句的话）。这种情况下使用 where 就很方便。注意，where 只能引用上文已定义的变量。 - Daniel Fischer

Answer 1

你提供了表达式来定义afunc和amfunc。let表达式和do块都是表达式。但是，尽管let表达式引入了一个新的绑定，其作用域限于'in'关键字后面给出的表达式，但是do块不是由表达式组成的：它是一系列语句。在do块中有三种形式的语句：

1. 一种计算，其结果绑定到某个变量x，如下所示：

   x <- getChar
   

2. 计算结果被忽略的计算，例如

   putStrLn "hello"
   

3. let语句，例如

   let x = 3 + 5
   

4. let语句引入了一个新的绑定，就像let表达式一样。这个新绑定的作用域延伸到do块中剩余的所有语句。
5. 简而言之，在let表达式中'in'后面是一个表达式，而在let语句中'in'后面是一系列语句。当然，我可以使用let表达式来表达一条特定语句的计算，但这时绑定的作用域不会延伸到后续的语句中。请考虑以下例子：

do putStrLn "hello"
   let x = 3 + 5 in putStrLn "eight"
   putStrLn (show x)

上述代码在 GHC 中引起以下错误消息：

Not in scope: `x'

然而

do putStrLn "hello"
   let x = 3 + 5
   putStrLn "eight"
   putStrLn (show x)

运行良好。

- macron

Answer 2

您可以在do-notation中使用let .. in。实际上，根据Haskell报告，以下内容：

do{let decls; stmts}

会被转换为

let decls in do {stmts}

我想这很有用，因为否则您可能需要对"in"块进行深度缩进或限定范围，从您的in..一直到do-block的结尾。

- Sarah

Answer 3

简短的回答是Haskell的do块很有趣。Haskell是一种基于表达式的语言，除了在do块中，因为do块的目的是提供一种“语句”语法。大多数“语句”只是类型为Monad m => m a的表达式，但有两种语法与语言中的其他内容不对应:

1. 使用<-绑定操作结果: x <- action是一个“语句”，但不是表达式。此语法要求x :: a和action :: Monad m => m a。
2. 无in变体的let，类似于赋值语句(但用于右侧的纯代码)。在let x = expr中，必须满足x :: a和expr :: a。

请注意，就像使用<-的用途可以被解糖(在这种情况下，解糖为>>=和lambda)，无in的let始终可以被解糖为常规的let ... in ...。

do { let x = blah; ... }
    => let x = blah in do { ... }

- Luis Casillas