Haskell 单子'；红管'；和类型不同？

我说的是monad，“pipes”和“red pipe”。从表面上看，函数参数或类都是管道的类型，以确保一切都适合。然后它就变成了一个红色的烟斗，必须永远是一个红色的烟斗和纯净。这部分我不明白

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为什么“红管”不能变成“蓝管”？可以将红色管道转换为普通管道吗？这和纯度有什么关系？我能想象这是类似于

类RedPipe:PlainPipe{/*相同的接口和实现*/}

？

作者使用术语“红管”和“蓝管”作为隐喻。据我所知，这不是广泛使用的术语。我认为他的文章的关键点是，Java等语言提供的类型安全性有助于捕获某些类型的程序员错误，将纯函数与非纯函数分离可以捕获更多错误。用他的一个例子：

square :: Double -> Double

这种类型的签名告诉我

功能

square

没有任何副作用。它不会偷偷摸摸地更新数据库，也不会在屏幕上打印一些东西，也不会更改一些状态数据，否则会让我大吃一惊。（例如，在Java或C中，我必须阅读函数及其调用的任何函数，或者依赖文档来了解函数的功能。）

每次我用一个特定的值调用它，比如说，

square 5

，我都会得到完全相同的结果。这称为引用透明度，它允许编译器进行一些优化，因为它知道这个值永远不会改变，所以只需要计算一次

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作者使用“红管”和“蓝管”作为隐喻。据我所知，这不是广泛使用的术语。我认为他的文章的关键点是，Java等语言提供的类型安全性有助于捕获某些类型的程序员错误，将纯函数与非纯函数分离可以捕获更多错误。用他的一个例子：

square :: Double -> Double

这种类型的签名告诉我

功能

square

没有任何副作用。它不会偷偷摸摸地更新数据库，也不会在屏幕上打印一些东西，也不会更改一些状态数据，否则会让我大吃一惊。（例如，在Java或C中，我必须阅读函数及其调用的任何函数，或者依赖文档来了解函数的功能。）

每次我用一个特定的值调用它，比如说，

square 5

，我都会得到完全相同的结果。这称为引用透明度，它允许编译器进行一些优化，因为它知道这个值永远不会改变，所以只需要计算一次

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在Haskell中，函数的类型确切地告诉您它做什么，更重要的是，它不做什么。这使得对Haskell代码进行推理变得更容易

例如，如果我有以下类型的函数：

f :: Int -> Int

我知道它以一个

Int

作为输入，并生成一个

Int

作为输出，而它不做其他任何事情。重要的是，我知道它没有副作用

如果我有一个类型为的函数：

g :: Double -> State Int Double

h :: Int -> Maybe String

i :: String -> IO ()

。。。该函数将一个

Double

作为参数，并生成一种生成

Double

的方法，但前提是我允许它查询或修改一些

Int

状态

如果我有一个类型为的函数：

g :: Double -> State Int Double

h :: Int -> Maybe String

i :: String -> IO ()

我知道这个函数接受一个

Int

，可能会生成一个

字符串

，或者它可能会失败，什么也不产生。请注意，前两个函数都没有返回

可能

，这意味着它们不能失败。默认情况下，Haskell不允许出现故障（即可为空的值）

如果我有一个类型为的函数：

g :: Double -> State Int Double

h :: Int -> Maybe String

i :: String -> IO ()

我知道这个函数需要一个

字符串

，可以运行来产生副作用。请注意，以前的函数都没有类型为

IO

，这意味着它们不会产生副作用。默认情况下，Haskell不允许出现副作用。您必须在类型中显式地选择它们

这意味着我们可以查看函数或值的类型，并立即了解它们使用的功能。例如，如果我在类型中看到一个

Maybe

，我知道有失败的可能性，如果我没有，那么我知道没有失败的可能性。类似地，如果我在类型中看到

IO

，那么我知道有潜在的副作用，但是如果我在类型中没有看到

IO

，那么就没有潜在的副作用

在主流语言中，您不具备选择性地“选择加入”功能的能力。默认情况下，所有功能始终处于启用状态，这意味着您必须始终检查

null

，因为您无法保证某些功能没有失败，您必须始终运行测试，因为您无法保证某些功能没有隐式修改系统状态

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Haskell允许您限制函数的行为，以便对其“权限”进行更细粒度的控制，从而更容易扩展到没有bug的大型程序，也更容易阅读和理解Haskell代码，因为类型枚举了代码的全部行为，因此，您永远不必了解比类型允许的更多的内容。

在Haskell中，函数的类型确切地告诉您它做什么，更重要的是，它不做什么。这使得对Haskell代码进行推理变得更容易

例如，如果我有以下类型的函数：

f :: Int -> Int

我知道它以一个

Int

作为输入，并生成一个

Int

作为输出，而它不做其他任何事情。重要的是，我知道它没有副作用

如果我有一个类型为的函数：

g :: Double -> State Int Double

h :: Int -> Maybe String

i :: String -> IO ()

。。。该函数将

Double

作为参数，并生成生成

Double

的方法，但前提是我允许它查询或修改一些

Int