类型为 IO String-> 的 Haskell 函数细绳

Question

我在 Haskell 中编写了一堆代码来创建文本索引。顶部函数如下所示：

index :: String -> [(String, [Integer])]
index a = [...]

现在我想给这个函数一个从文件中读取的字符串：

index readFile "input.txt"

这将不起作用，因为 readFile 的类型为 FilePath -> IO 字符串。

无法匹配预期类型“String” 针对推断类型“IO String”

我看到了错误，但找不到任何类型的函数：

IO String -> String

我猜成功的关键在于某些 Monad 下的某个地方，但我找不到解决问题的方法。

Answer 1

您可以轻松编写一个调用 readFile 操作的函数，并将结果传递给索引函数。

readAndIndex fileName = do
    text <- readFile fileName
    return $ index text

然而，IO monad 污染了所有使用它的东西，所以这个函数的类型是：

readAndIndex :: FilePath -> IO [(String, [Integer])]

Answer 2

没有这样的功能是有充分理由的。

Haskell 有函数纯度的概念。这意味着当使用相同的参数调用函数时，函数将始终返回相同的结果。 唯一允许 IO 的地方是 IO monad 内部。

如果有*一个函数，

index :: IO String -> String

那么我们可以通过调用突然在任何地方执行 IO 操作，例如：

index (launchMissiles >> deleteRoot >> return "PWNd!")

函数纯度是一个非常有用的功能，我们不想失去它，因为它允许编译器重新排序和内联函数更加自由，它们可以在不改变语义的情况下被触发到不同的核心，并且它也给程序员一种安全感，因为如果你可以从函数的类型知道函数可以做什么和不能做什么。

* 实际上有这样的函数。它被称为unsafePerformIO，并且这样称呼是有非常非常充分理由的。 除非您 100% 确定自己在做什么，否则不要使用它！

Answer 3

好吧，你无法摆脱 IO String 的 IO monad 部分。这意味着您必须使函数返回 IO [(String, [Integer])] 。

我建议更多地了解 monad，但现在您可以使用 liftM 函数：

liftM index (readFile "input.txt")

liftM 具有以下签名：

liftM :: Monad m => (a -> b) -> m a -> m b

它采用非 monadic 函数并将其转换为一元函数。

Answer 4

fmap index $ readFile "input.txt"

或者

readFile "input.txt" >>= return . index

你可能想研究 monad 和 functors