Haskell Monad`fail`vs.MonadPlus`mzero的适当使用`
这是我在设计代码中多次遇到的问题，尤其是库。这里面似乎有一些东西，所以我想它可能会成为一个很好的社区维基 Monad中的Haskell Monad`fail`vs.MonadPlus`mzero的适当使用`,haskell,monads,typeclass,monadplus,Haskell,Monads,Typeclass,Monadplus,这是我在设计代码中多次遇到的问题，尤其是库。这里面似乎有一些东西，所以我想它可能会成为一个很好的社区维基 Monad中的fail方法被一些人认为是一个缺点；对类的任意添加，而不是源于原始的范畴理论。当然，在当前的情况下，许多Monad类型都有逻辑和有用的fail实例 MonadPlus类是Monad的一个子类，它提供了一个mzero方法，逻辑上封装了Monad中的失败思想 因此，希望编写某种故障处理的单元代码的库设计师可以选择使用Monad中的fail方法，或者将代码限制在MonadPlus类中
failfailmzerofailmzeromplus所以我想我有一个特别的问题： 哪些monad实例（如果有的话）有一个自然的
failmplus编辑：我想到了最后一个想法。我最近了解到（即使在
fail（x:xs）想想或者。它的一元实例如下所示：
{-# LANGUAGE FlexibleInstances #-}
instance Monad (Either String) where
(Left x) >>= _ = Left x
(Right a) >>= f = f a
return = Right
fail = Left
[] >> [1..4] -> []
[] `mplus` [1..4] -> [1,2,3,4]
putStr "What's your full name? " >> let
helper1 [name,surname] =
putSr "How old are you? " >> let
helper2 age =
if age >= 18
then putStrLn $ "Hello Mr / Ms " ++ surname
else putStrLn $ "Hello " ++ name
helper2 _ = fail "..."
in getLine >>= return . read >>= helper2
helper1 _ = fail "..."
in getLine >>= return . words >>= helper1
（我们需要FlexibleInstances，以便允许像或字符串这样的实例）
因此，它基本上类似于可能，如果发生了什么事情，它会有一条可选的错误消息。您无法使用mzero
重新创建此错误，因为您无法向故障添加错误消息。这与fail
有些不同
mplus
的每个实例都应满足以下两个定律：
mzero `mplus` a -> a
a `mplus` mzero -> a
很简单，不是吗？但是这些法律使MPLU变得特别。有了它们，就可以为它编写一个合理的MonadPlus
实例：
instance MonadPlus (Either a) where
mzero = Left undefined
mplus (Left _) b = b
mplus a _ = a
这是什么？它代表了一种选择。如果第一次计算成功，将返回它。否则，mplus
返回第二次计算。注意它与不符合法律的（>>）
有何区别：
Left a >> Right b -> Left a
Left a `mplus` Right b -> Right b
（>>）
将在第一次计算时停止，而mplus
将尝试第二次计算<代码>[]
的行为如下：
{-# LANGUAGE FlexibleInstances #-}
instance Monad (Either String) where
(Left x) >>= _ = Left x
(Right a) >>= f = f a
return = Right
fail = Left
[] >> [1..4] -> []
[] `mplus` [1..4] -> [1,2,3,4]
putStr "What's your full name? " >> let
helper1 [name,surname] =
putSr "How old are you? " >> let
helper2 age =
if age >= 18
then putStrLn $ "Hello Mr / Ms " ++ surname
else putStrLn $ "Hello " ++ name
helper2 _ = fail "..."
in getLine >>= return . read >>= helper2
helper1 _ = fail "..."
in getLine >>= return . words >>= helper1
这只是为了讨论MonadPlus
的方面，特别是mplus
的方面。与（>>）
相比，在这个回答中，我想讨论一个主题，为什么失败Monad
的isa成员。我不想把这个添加到我的文档中，因为它涉及到另一个主题
虽然单子的数学定义不包含fail
，但Haskell 98的创建者将其放入monad
类型类中。为什么?
为了简化单子的使用并使单子的使用更容易抽象，他们引入了do
符号，这是一种非常有用的糖。例如，此代码：
do putStr "What's your full name? "
[name,surname] <- getLine >>= return . words
putStr "How old are you? "
age <- getLine >>= return . read
if age >= 18
then putStrLn $ "Hello Mr / Ms " ++ surname
else putStrLn $ "Hello " ++ name
这里有什么问题？想象一下，你有一个名字，中间有一个空格，比如Jon M.Doe。在这种情况下，整个构造将是124; 124;
。当然，您可以通过使用let
添加一些特殊函数来解决这个问题，但这只是一个纯样板。在Haskell 98创建时，没有像今天这样的异常系统，您可以简单地捕获失败的模式匹配。此外，不完整的模式被认为是糟糕的编码风格
解决办法是什么？Haskell 98的创建者添加了一个特殊函数fail
，在不匹配的情况下调用。脱胶看起来有点像这样：
{-# LANGUAGE FlexibleInstances #-}
instance Monad (Either String) where
(Left x) >>= _ = Left x
(Right a) >>= f = f a
return = Right
fail = Left
[] >> [1..4] -> []
[] `mplus` [1..4] -> [1,2,3,4]
putStr "What's your full name? " >> let
helper1 [name,surname] =
putSr "How old are you? " >> let
helper2 age =
if age >= 18
then putStrLn $ "Hello Mr / Ms " ++ surname
else putStrLn $ "Hello " ++ name
helper2 _ = fail "..."
in getLine >>= return . read >>= helper2
helper1 _ = fail "..."
in getLine >>= return . words >>= helper1
（我不确定是否真的有助手2
，但我想是的）
如果你再看两次，你就会发现它有多聪明。首先，从不存在不完整的模式匹配，其次，您可以使fail
可配置。为了实现这一点，他们只需将fail
放入monad定义中。例如，对于Maybe
，fail
只是Nothing
，对于任一字符串的实例，它是Left
。这样，编写独立于单子的单子代码就很容易了。例如，在很长一段时间内，lookup
被定义为（等式a，Monad b）=>a->[（a，b）]->mb
，如果不存在匹配项，lookup
返回fail
现在，Haskell社区仍然存在一个大问题：在Monad
类型类中添加一些完全独立的东西，比如fail
，这不是一个坏主意吗？我不能回答这个问题，但我认为这个决定是对的，因为其他地方对fail
不太舒服。这是一个不合适的问题，但在回答中可能有助于澄清问题。最重要的一步是决定MonadPlus应该遵循什么代数定律，但也值得考虑程序员可能期望fail和mzero做什么。我想我只是邀请大家讨论一下Monad中包含的fail
，也许是上面MonadPlus wiki讨论页面中讨论脉络的扩展。也许我的答案可以编辑以更好地服务于这个目标。哦，大多数人不喜欢失败，认为它不应该存在于Monad中：-）将标记[class]更改为[typeclass]，因为类几乎完全用于OO编程。Haskeller通常使用[typeclass]标记。哦，糟了。尽量不要在（左a）>>=f=…
中缩短cirtuit，这就需要发明一个参数。即使是在那个时候