Haskell：使用monad类

Question

作为一项任务，我需要与Haskell中的monad一起工作并创建一个赌博游戏，其中有一个简单的规则：投掷6个硬币，计算头部，掷骰子，如果其结果等于或大于计算的头数，则获胜，否则你输了。 我获得了以下定义赌博Monad的“框架”：

data Coin = H | T
    deriving (Bounded, Eq, Enum, Ord, Show)

data Dice = D1 | D2 | D3 | D4 | D5 | D6
    deriving (Bounded, Eq, Enum, Ord, Show)

data Outcome = Win | Lose
    deriving (Eq, Ord, Show)

class Monad m => MonadGamble m where
    toss :: m Coin
    roll :: m Dice

game :: MonadGamble m => m Outcome
game = undefined

但是我还是Monads的新手，我不知道如何使用它们。 例如：游戏定义应该实现我上面解释的游戏，但是我应该如何处理这个Gambling Monad，例如，执行一个或多个抛掷/滚动并获得结果值，以便我可以使用/使用它们吗？

另外根据我的理解，Monad总是有2个默认函数：return和（>> =），但我不知道这将如何适用于MonadGable monad？

如果有人可以帮助我，我非常感谢！

最好的问候，Skyfe。

Answer 1

首先， MonadGamble在技​​术上并不是一个monad，而是一个扩展monad的类型类，因此它有两个与之相关的东西： toss和roll ，分别表示折腾或滚动的值。 在game的类型签名中， m是monad，它是MonadGamble一个实例，所以我们自动可以toss和roll 。

你可以在这里使用Haskell的表示法。 我不会详细说明因为我不想完成整个任务，但是这里你可以编写一个monad来测试两个掷硬币是否相同：

twoFlips :: MonadGamble m => m Bool
twoFlips = do
    coin1 <- toss
    coin2 <- toss
    return (coin1 == coin2)

您还可以从Control.Monad找到有用的replicateM函数，它允许我们重复monadic操作并将结果返回到列表中：

import Control.Monad (replicateM)

tenCoins :: MonadGamble m => m [Coin]
tenCoins = replicateM 10 toss

Answer 2

您可以将MonadGamble视为一种迷你语言，具有以下四种结构：

do
    x <- a
    b

运行程序a后跟程序b （其中，在b ，变量x指的是a的结果），

return x

这是一个只返回x的简单程序，

toss

这是一个简单的程序，翻转硬币一次并返回结果（头或尾），和

roll

这是一个简单的程序，它将模具滚动一次并返回结果（六个面D1 - D6 ）。

请注意， Monad构造do和return也是MonadGamble语言的构造; 这就是Monad m =>在MonadGamble宣言中的MonadGamble 。

你需要做的是使用上面定义的四个'构造'编写一个实现所描述游戏的程序。 由于你是monad的新手，你可能只想使用这四种结构编写游戏，考虑如何通过编写自己的帮助函数来简化游戏，然后查看标准的Monad库 ，看看它为你的助手提供了什么名称功能（我怀疑你需要它没有的东西）。

为了让你开始，这里有一个程序可以掷骰子然后翻转一两次硬币，具体取决于结果：

-- | Roll the die, then if the result is 1-3 flip the coin once, otherwise twice,
-- returning a list of the results.
roller = do
    d <- roll
    if d `elem` [ D1, D2, D3 ]
        then do
            c <- flip
            return [ c ]
        else do
            c0 <- flip
            c1 <- flip
            return [ c0, c1 ]