Haskell中MonadPlus的默认类型评估是什么？

Question

我有以下代码：

import Control.Monad

coin :: MonadPlus m => m Int
coin = return 0 `mplus` return 1

如果我在解释器上评估coin :: Maybe Int，它会输出Just 0。这很正常，因为Maybe的实现是MonadPlus的一个实例。

如果我在解释器上评估coin :: [Int]，它会输出[0, 1]，因为列表上的mplus实现是一个append。

但是，如果我评估没有任何类型修饰符的coin，它会输出0。为什么？解释器将coin转换为哪种类型来评估它？

这段代码摘自：http://homes.sice.indiana.edu/ccshan/rational/S0956796811000189a.pdf

- ManuelVS

Answer 1

是的，这是 ghci 中一个不太被记录的角落。当你在 ghci 中输入一个表达式时，它使用表达式的类型来决定要做什么：

1. `IO ()`：运行该操作，不进行其他任何操作。

2. `Show a => IO a`：运行该操作并 `print` 结果。

3. 其他任何 `IO a`：运行该操作，不进行其他任何操作。

4. 其他任何类型的表达式：用 `print` 将整个表达式包装起来。

它是如何确定一个表达式属于上述哪种类型的呢？很简单：它尝试将你的表达式类型与上述每个签名逐一统一，并解决所有产生的约束。（对于专家而言：这是扩展默认规则之外的额外工作！这也解释了为什么它似乎正在默认使用 m，即使标准默认规则和扩展默认规则都没有说明要使用什么默认值。）

因此，由于你的表达式与 `IO ()` 不一致，但与 `Show a => IO a` 一致，ghci 在统一过程中发现 `m ~ IO`（以及 `a ~ Int`），发现有一个 `MonadPlus IO`（以及一个 `Show Int`）实例来解决约束，然后运行你的操作并打印结果。

- Daniel Wagner

Answer 2

GHCi（但不是 GHC 的通用版本）在缺少指定特殊化多态类型构造函数为 IO 的签名时，会尽可能地将其特殊化。反过来，提示符下的 IO 操作被执行，并且其结果以单子方式绑定到 it 变量上，然后打印出来（即 do { it <- action; print it }），只要结果类型有 Show 实例（参见 Daniel Wagner 的答案）。更多详情请查看用户指南中的 提示符下的 I/O 操作 和 it 变量 部分。

在您的具体情况下，恰好发现存在 IO 的 MonadPlus 实例。由于 IO 的 mplus 仅在第一个操作引发异常时才执行第二个操作，因此您会从中获得 return 0。下面是一个演示：

GHCi> readLn `mplus` readLn :: IO Integer
0
0
GHCi> readLn `mplus` readLn :: IO Integer
foo
1
1
GHCi> readLn `mplus` readLn :: IO Integer
foo
bar
*** Exception: user error (Prelude.readIO: no parse)

- duplode