Haskell IO 的 MonadPlus 定义

Question

Haskell IO 的 MonadPlus 定义

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我刚写了一点代码，想要在IO Monad中使用guard函数。然而，在IO中没有MonadPlus的定义，这意味着我们不能在IO领域使用guard。我看过一个例子，使用MaybeT转换器在Maybe Monad中使用guard并提升所有IO操作，但如果不必要，我不想这样做。

我想要的一些示例可能包括：

handleFlags :: [Flag] -> IO ()
handleFlags flags = do
    when (Help `elem` flags) (putStrLn "Usage: program_name options...")
    guard (Help `elem` flags)
    ... do stuff ...
    return ()

我想知道是否有一种不错的方式可以在IO Monad中通过对MonadPlus或其他声明来获得一个守卫函数（或类似的东西）。或者也许我做错了什么；有没有更好的方法在上面的函数中编写帮助消息？谢谢。

（附言：我可以使用if-then-else语句，但这似乎有些违背了初衷。更不用说对于很多选项来说，这将导致大量嵌套。）

- Robert Massaioli

注意：在此问题发布后的几个 GHC 版本中，IO 被赋予了 Alternative 和 MonadPlus，如 C. A. McCann 的回答所描述的那样，包括注意事项。另请参见：MonadPlus IO 不是一个单子。 - duplode

3个回答

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我通常使用守卫（guards）来完成这种操作。

handleFlags :: [Flag] -> IO ()
handleFlags flags
  | Help `elem` flags = putStrLn "Usage: program_name options..."
  | otherwise = return ()

- Anthony

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有时候你知道自己在正确的轨道上（使用 guard），但是突然有人指出了正确的想法（这个），让你恍然大悟。谢谢，我用了这个，正是我想要的。虽然我标记了 camccann 的答案，因为他展示了我的想法为什么不好，并提出了我的替代方案，然后指向了你的解决方法作为他本来会做的事情。 - Robert Massaioli

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请注意，有像cmdargs这样处理这些事情的库 :) - Alp Mestanogullari

就我个人而言，cmdargs 的魔法太多了，我不喜欢。我更喜欢 parseargs，因为它都是明文操作。 - sclv

我更喜欢这种方法，特别是如果你需要检查很多选项，但如果你只有一个选项，那么Control.Monad.when可能会有所帮助。（我知道这是一个旧的线程，但以防万一有人像我一样找到它） - Ivan Perez

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有专门用于此的函数：在 Control.Monad 中，函数 when 和它的对应函数 unless。安东尼的答案可以重写为：

handleFlags :: [Flag] -> IO ()
handleFlags flags =
    when (Help `elem` flags) $ putStrLn "Usage: program_name options..."

规格：

when :: (Applicative m) => Bool -> m () -> m ()
unless bool = when (not bool)

链接到hackage.haskell.org上的文档

如果需要更多，这里有一个链接到另一个包，具体是面向monad并且带有更多实用工具：Control.Monad.IfElse

- icelake

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- C. A. McCann · Accepted Answer

考虑 MonadPlus 的定义：

class Monad m => MonadPlus m where
    mzero :: m a 
    mplus :: m a -> m a -> m a

你如何为IO实现mzero？类型IO a的值表示返回类型为a的IO计算，所以mzero必须是返回任何可能类型的IO计算。显然，没有办法为某个任意类型创造一个值，并且与Maybe不同，没有“空”构造函数可用，因此mzero必须代表从未返回的IO计算。

如何编写永远不会返回的IO计算？要么进入无限循环，要么抛出运行时错误。前者的效用存疑，因此后者是你卡住的方式。

简而言之，要为IO编写MonadPlus实例，您需要执行以下操作：让mzero抛出运行时异常，并使mplus在捕获由mzero引发的任何异常时评估其第一个参数。如果没有引发异常，则返回结果。如果引发异常，则评估mplus的第二个参数，同时忽略异常。

话虽如此，运行时异常通常被认为是不理想的，因此在走下这条路之前，我会犹豫。如果您确实希望以这种方式做（并且不介意增加程序在运行时崩溃的机会），则您将发现所有需要实现上述内容的内容都在Control.Exception中。

实际上，如果我想在评估单调表达式的结果上进行大量保护，我可能会使用monad变换器方法，或者如果大多数条件取决于作为函数参数提供的纯值（例如您示例中的标志）使用模式保护，如@Anthony的答案中所述。