具有IO Int-> Int类型的Haskell函数，而无需使用unsafePerformIO

Question

我有一个作业问题问我：

您可以编写IO Int-> Int类型的Haskell函数（不使用unsafePerformIO）吗？ 如果是，请给出功能； 如果没有，请说明原因。

我试图编写这样的函数：

test :: IO Int -> Int
test a = do 
    x <- a
    return x

但这是行不通的。 我试图使它工作一段时间，但不能，所以我认为问题的答案是否定的。 但是，我不明白为什么这是不可能的。 为什么不起作用？

Answer 1

IO Int -> Int类型的唯一函数是无趣的，因为它们必须忽略其参数。 也就是说，它们必须等于

n :: Int
n = ...

f :: IO Int -> Int
f _ = n

（从技术上讲，还有fx = x `seq` n Keshav指出的fx = x `seq` n ）。

这是因为无法逃避IO monad（与大多数其他monad不同）。 这是设计使然。 考虑

getInt :: IO Int
getInt = fmap read getLine

这是一个从stdin读取整数的函数。 如果我们能写

n :: Int
n = f getInt

这将是一个整数值，可以“取决于” IO操作getInt ...，但必须是纯值，即必须完全不做任何IO。 如果我们根本不需要执行任何IO操作，该如何使用IO操作？ 事实证明，我们不能以任何方式使用它。

有意义地执行此操作的唯一方法是允许程序员打破“纯度”合同，这是Haskell背后的主要内容。 如果程序员足够大胆地声明“相信我，我知道我在做什么”，GHC会为程序员提供一些“不安全”的操作。 其中之一是“ unsafePerformIO”。 另一个正在访问GHC.*模块中的realWorld#低级内容（如上面的@Michael所示）。 甚至FFI都可以导入声称其为纯函数的C函数，从本质上使用户能够编写自己的unsafePerformIO 。

Answer 2

好吧，有两种方法...

如果您对常量函数感到满意，请使用以下命令：

test :: IO Int -> Int
test a = 42

否则，您必须做与unsafePerformIO相同的事情（或更具体地说，是unsafeDupablePerformIO ）。

{-# LANGUAGE MagicHash #-}
{-# LANGUAGE UnboxedTuples #-}

import GHC.Base (IO(..), realWorld#)

unIO (IO m) = case m realWorld# of (# _, r #) -> r

test :: IO Int -> Int
test a = (unIO a) + 1

玩得开心...

免责声明：这真的很hacky;）