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。

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monad实际上是“类型运算符”的一种形式。它将做三件事。首先,它会将一种类型的值“包装”(或以其他方式转换)为另一种类型(通常称为“一元类型”)。第二,它将使底层类型上的所有操作(或函数)在monadic类型上可用。最后,它将为将自身与另一个monad组合以生成复合monad提供支持。

“可能monad”本质上等同于Visual Basic/C#中的“可为null的类型”。它接受不可为null的类型“T”并将其转换为“可为null<T>”,然后定义所有二进制运算符在可为null><T>上的含义。

副作用也有类似的表现。创建了一个结构,该结构包含函数返回值旁边的副作用描述。当值在函数之间传递时,“提升”操作会复制副作用。

它们被称为“monad”,而不是更容易理解的“类型运算符”的名称,原因如下:

Monad对他们的行为有限制(详见定义)。这些限制,加上涉及三个运算,符合范畴理论中一个叫做monad的结构,这是一个模糊的数学分支。它们是由“纯”函数语言的支持者设计的纯函数语言的支持者,如模糊的数学分支由于数学晦涩难懂,而且monad与特定的编程风格相关,人们倾向于使用monad这个词作为一种秘密握手。正因为如此,没有人费心去投资一个更好的名字。

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。

遵循您简短、简洁、实用的指示:

理解monad最简单的方法是在上下文中应用/组合函数。假设你有两个计算,它们都可以看作是两个数学函数f和g。

f取一个String并生成另一个String(取前两个字母)g获取一个String并生成另一个String(大写转换)

因此,在任何语言中,“取前两个字母并将其转换为大写”的转换都会写成g(f(“某个字符串”))。因此,在纯完美函数的世界中,合成只是:先做一件事,然后再做另一件事。

但假设我们生活在一个功能可能失败的世界中。例如:输入字符串可能有一个字符长,因此f将失败。所以在这种情况下

f获取一个String并生成一个String或Nothing。g仅在f未失败时生成字符串。否则,将不生成任何内容

所以现在,g(f(“somestring”))需要一些额外的检查:“计算f,如果它失败,那么g应该返回Nothing,否则计算g”

此思想可应用于任何参数化类型,如下所示:

让Context[Sometype]是Context中Sometype的计算。考虑功能

f: :AnyType->上下文[Sometype]g: :某些类型->上下文[AnyOtherType]

合成g(f())应该读作“compute f。在这个上下文中,做一些额外的计算,然后计算g,如果它在上下文中有意义”

数学思维

简而言之:用于组合计算的代数结构。

返回数据:创建一个只需在monad世界中生成数据的计算。

(return data)>>=(return func):第二个参数接受第一个参数作为数据生成器,并创建连接它们的新计算。

您可以认为(>>=)和return本身不会进行任何计算。他们只是简单地组合和创建计算。

当且仅当main触发时,任何monad计算都将被计算。

正如丹尼尔·斯皮瓦克(Daniel Spiewak)所解释的,修道院不是隐喻,而是从一种共同模式中产生的一种实用的抽象。