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

世界需要的是另一篇monad博客文章,但我认为这对识别野外现存的monad很有用。

单子是分形

上面是一个叫做Sierpinski三角形的分形,这是我唯一记得画的分形。分形是与上述三角形相似的自相似结构,其中部分与整体相似(在这种情况下,正好是母三角形比例的一半)。单子是分形。给定一个一元数据结构,它的值可以组合成数据结构的另一个值。这就是为什么它对编程有用,这也是为什么它在许多情况下都会出现。

其他回答

在Coursera“反应式编程原理”培训中,Erik Meier将其描述为:

"Monads are return types that guide you through the happy path." -Erik Meijer

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。

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。

Monad用于控制流,就像抽象数据类型用于数据一样。

换句话说,许多开发人员对集合、列表、字典(或哈希、或地图)和树的概念很熟悉。在这些数据类型中有许多特殊情况(例如InsertionOrderPreservingIdentityHashMap)。

然而,当面对程序“流”时,许多开发人员还没有接触到比if、switch/case、do、while、goto(grr)和(可能)闭包更多的构造。

因此,monad只是一个控制流构造。替代monad的更好短语是“控制类型”。

因此,monad具有用于控制逻辑、语句或函数的槽——数据结构中的等价物是,某些数据结构允许您添加数据,并删除数据。

例如,“if”monad:

if( clause ) then block

最简单的是有两个槽:一个子句和一个块。if monad通常用于评估子句的结果,如果不是false,则评估块。许多开发人员在学习“如果”时并没有接触到monad,而且编写有效的逻辑并不需要理解monad。

monad可能会变得更复杂,就像数据结构可能变得更复杂一样,但monad有很多大类可能具有相似的语义,但实现和语法不同。

当然,数据结构可以在单子上迭代或遍历,也可以以同样的方式进行评估。

编译器可能支持也可能不支持用户定义的monad。哈斯克尔当然知道。Ioke有一些类似的功能,尽管语言中没有使用monad一词。

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。