Functional programming writer单子和list writer单子的区别是什么

我通过查看writer monad的示例来了解它是如何工作的，几乎所有这些示例都像是列表编写器monad。我知道列表编写器monad是编写器monad的一种类型。但在外行术语中，writer monad的真正含义是什么呢？

在外行术语中，writer monad是在生成值时允许您将项目“写入”到“日志”的monad。完成后，您将得到生成的值和包含您编写的所有内容的日志。换句话说，单子的副作用是“把东西写进日志”

让我们通过列表编写器和（通用）编写器monad的示例来更具体地说明这一点。我将在这里使用Haskell，因为它是我们描述的原始上下文

单子 我假设“列表编写器”monad将一个项目（我们称之为

w

）记录到一个项目列表（当然是

[w]

）中。它还生成类型为

a

的值。（如果您自己使用此代码遇到错误，请参阅底部的注释。）

（注意：这相当于

ex1=tell“foo”>>tell“bar”>>返回0

，演示如何使用

tell

和

>

将项目添加到日志中。）

如果我们在GHCi中评估

runListWriter ex1

，我们会看到它将“foo”和“bar”写入日志，并生成结果值

0

λ> runListWriter ex1
(["foo","bar"],0)

（通用）编写器Monad 现在，让我们看看如何将其转换为通用编写器monad。作者monad处理任何可以组合在一起的东西，而不仅仅是列表。具体来说，它与任何

幺半群一起工作：

class Monoid m where
  mempty :: m            -- an empty m
  mappend :: m -> m -> m -- combine two m's into a single m

列表是一个幺半群，分别具有
[]
和
（++）
作为
mempty
和
mappend
。幺半群的一个非列表示例是整数和：

λ> Sum 1 <> Sum 2        -- (<>) = mappend
Sum {getSum = 3}

我们没有列出
w
，只有一个w。但是当我们定义Monad时，我们确保
w
是
Monoid
，因此我们可以从一个空日志开始，并在日志中附加一个新条目：

instance Monoid w => Monad (Writer w) where
  return a = Writer (mempty, a)   -- produce an a, don't log anything
  Writer (w, a) >>= k =
    let Writer (x, a') = k a      -- we combine the two w's rather than 
    in Writer (w <> x, a')        -- (++)-ing two lists

ex2 :: Writer [String] Int
ex2 = do
  tell ["foo"]
  tell ["bar"]
  return 0

但你会得到同样的结果：

λ>  runWriter ex2
(["foo","bar"],0)

这是因为您没有记录“将放入列表的项目”，而是记录“列表”。（这意味着您可以通过传递多个元素的列表同时记录多个项目。）

对于一个非列表使用的作者，考虑计算排序函数所做的比较。每次函数进行比较时，都可以
告诉（Sum 1）
。（你可以告诉别人。明白了吗？这个东西打开了吗？）然后，在最后，你会得到所有比较的总计数（即总和）以及排序列表


注意：如果您尝试自己使用这些
ListWriter
和
Writer
定义，GHC将告诉您缺少
Functor
和
Applicative
实例。一旦拥有了
Monad
实例，就可以用它的术语编写其他实例：

import Control.Monad (ap, liftM)

instance Functor (ListWriter w) where
  fmap = liftM

instance Applicative (ListWriter w) where
  pure = return
  (<*>) = ap

import Control.Monad（ap，liftM）
实例函子（ListWriter w），其中
fmap=liftM
实例应用程序（ListWriter w），其中
纯=返回
（）=ap

对于
Writer
，也是如此。为了清晰起见，我在上面省略了它们。
请添加相关语言。任何语言都可以，因为我更多地关注的是它的概念，而不是实现。您能否引用“列表编写器monad”的参考资料。
λ>  runWriter ex2
(["foo","bar"],0)

import Control.Monad (ap, liftM)

instance Functor (ListWriter w) where
  fmap = liftM

instance Applicative (ListWriter w) where
  pure = return
  (<*>) = ap