在最近简要回顾了Haskell之后,对于monad本质上是什么,有什么简单、简洁、实用的解释?

我发现,我遇到的大多数解释都很难理解,而且缺乏实际细节。


当前回答

我最喜欢的Monad教程:

http://www.haskell.org/haskellwiki/All_About_Monads

(在谷歌搜索“monad教程”的17万次点击中!)

@斯图:monads的目的是允许您将(通常)顺序语义添加到纯代码中;您甚至可以组合Monad(使用Monad Transformers)并获得更有趣和复杂的组合语义,例如,带有错误处理的解析、共享状态和日志记录。所有这些在纯代码中都是可能的,monad只允许您将其抽象并在模块化库中重用(在编程中总是很好的),并提供方便的语法使其看起来势在必行。

Haskell已经有了运算符重载[1]:它使用类型类的方式与使用Java或C#中的接口的方式非常相似,但Haskell恰好也允许使用非字母数字标记(如+&&和>)作为中缀标识符。如果您的意思是“重载分号”[2],那么在您看来这只是运算符重载。“重载分号”听起来像是黑魔法,自找麻烦(想象一下有进取心的Perl黑客听到了这个想法),但关键是没有monad就没有分号,因为纯函数代码不需要或不允许显式排序。

这一切听起来比实际情况要复杂得多。sigfpe的文章很酷,但使用了Haskell来解释它,这有点无法打破理解Haskell到grok Monads和理解Monads到grok Haskell的鸡和蛋的问题。

[1] 这是与monad不同的问题,但monad使用Haskell的运算符重载特性。

[2] 这也是一个过度简化,因为链接一元操作的运算符是>>=(发音为“bind”),但有语法糖(“do”)允许您使用大括号和分号和/或缩进和换行。

其他回答

事实上,与一般人对蒙得斯的理解相反,他们与国家无关。Monads只是一种包装东西的方法,它提供了对包装好的东西进行操作而不展开的方法。

例如,您可以在Haskell中创建一个类型来包装另一个类型:

data Wrapped a = Wrap a

包装我们定义的东西

return :: a -> Wrapped a
return x = Wrap x

要在不展开的情况下执行操作,假设您有一个函数f::a->b,然后您可以执行此操作来提升该函数以作用于包装的值:

fmap :: (a -> b) -> (Wrapped a -> Wrapped b)
fmap f (Wrap x) = Wrap (f x)

这就是所有需要理解的。然而,事实证明,有一个更通用的函数来执行此提升,即bind:

bind :: (a -> Wrapped b) -> (Wrapped a -> Wrapped b)
bind f (Wrap x) = f x

bind可以比fmap做得更多,但反之亦然。实际上,fmap只能用绑定和返回来定义。因此,在定义monad时。。您给出它的类型(这里是Wrapped a),然后说明它的返回和绑定操作是如何工作的。

很酷的是,这是一个普遍的模式,它会在所有地方弹出,以纯方式封装状态只是其中之一。

有关如何使用monad来引入函数依赖关系,从而控制求值顺序(如Haskell的IO monad中所用)的好文章,请查看IOInside。

至于理解单子,不要太担心。读一些你觉得有趣的东西,如果你不马上理解,也不要担心。那就用Haskell这样的语言潜水吧。修道院就是这样一种东西,在那里,通过练习,理解慢慢地进入你的大脑,有一天你突然意识到你理解了它们。

monad是一个容器,但用于数据。一个特殊的容器。

所有容器都可以有开口、把手和喷口,但这些容器都保证有一定的开口、把手或喷口。

为什么?因为这些有保证的开口、把手和喷口对于以特定、常见的方式拾取和连接容器非常有用。

这使您可以选择不同的容器,而不必对它们了解太多。它还允许不同类型的容器轻松连接在一起。

(另请参见“什么是monad?”中的答案)

蒙纳斯的一个很好的动机是西格菲(丹·皮波尼)的《你本可以发明蒙纳斯!(也许你已经有了)。还有很多其他monad教程,其中许多都试图使用各种类比以“简单的术语”来解释monad:这就是monad教程谬论;避开它们。

正如MacIver博士在《告诉我们为什么你的语言很糟糕》中所说:所以,我讨厌Haskell的事情:让我们从显而易见的开始。Monad教程。不,不是单子。特别是教程。他们没完没了,夸夸其谈,亲爱的上帝,他们太乏味了。此外,我从未见过任何令人信服的证据表明它们确实有帮助。阅读类定义,编写一些代码,忘掉这个可怕的名字。

你说你懂“也许莫纳德”吗?很好,你在路上了。只要开始使用其他monad,迟早你会了解monad的一般含义。

(如果你以数学为导向,你可能想忽略几十个教程,学习定义,或遵循类别理论的讲座:)定义的主要部分是Monad M包含一个“类型构造器”,为每个现有类型“T”定义一个新类型“M T”,以及在“常规”类型和“M”类型之间来回移动的一些方式。]

同样,令人惊讶的是,对monad最好的介绍之一实际上是介绍monad的早期学术论文之一,Philip Wadler的Monad for functional programming。它实际上有一些实用的、非平凡的激励性例子,与许多人工教程不同。

但是,你本可以发明蒙纳斯!

sigfpe说:但所有这些都将单子介绍为需要解释的深奥的东西。但我想说的是,它们一点都不深奥。事实上,面对函数式编程中的各种问题,你会不可避免地被引向某些解决方案,所有这些都是单子的例子。事实上,如果你还没有发明,我希望你现在就发明它们。这是注意到所有这些解决方案实际上都是变相的相同解决方案的一小步。读完这篇文章后,你可能会更好地理解单子上的其他文档,因为你会发现你所看到的一切都是你已经发明的。monads试图解决的许多问题都与副作用有关。因此,我们将从它们开始。(请注意,monad让您做的不仅仅是处理副作用,特别是许多类型的容器对象都可以被视为monad。monad的一些介绍发现,很难协调monad的这两种不同用法,并且只关注其中一种。)在命令式编程语言(如C++)中,函数的行为与数学函数完全不同。例如,假设我们有一个C++函数,它接受一个浮点参数并返回一个浮点结果。从表面上看,它可能有点像一个将实数映射到实数的数学函数,但C++函数可以做的不仅仅是返回一个依赖于其参数的数字。它可以读取和写入全局变量的值,也可以将输出写入屏幕并接收用户的输入。然而,在纯函数语言中,函数只能读取在其参数中提供给它的内容,而它对世界产生影响的唯一方式是通过它返回的值。

我对monads还是个新手,但我想我会分享一个我觉得读起来很好的链接(带图片!!):http://www.matusiak.eu/numerodix/blog/2012/3/11/monads-for-the-layman/(无隶属关系)

基本上,我从这篇文章中得到的温暖而模糊的概念是monad基本上是适配器,允许不同的函数以可组合的方式工作,即能够将多个函数串起来并混合和匹配它们,而不用担心不一致的返回类型等。因此,当我们尝试制作这些适配器时,BIND函数负责将苹果与苹果、橙子与橙子放在一起。LIFT功能负责使用“较低级别”的功能,并将其“升级”为与BIND功能一起使用并可组合。

我希望我做得对,更重要的是,希望这篇文章对单子有一个有效的观点。如果没有别的话,这篇文章有助于激发我学习更多关于单子叶植物的欲望。