Haskell：除了monad之外，“do”符号对于上下文有用吗？

Question

我们都喜欢do ，我很好奇，如果这种替代语法在理论上可能在monad世界之外有用。 如果是这样，它会简化哪些其他类型的计算？ 例如，为Applicative提供相同的东西是否有意义？

Answer 1

我的感觉是许多Haskell程序员根本不喜欢do ，并且当你不需要Monad的全部功能时，支持使用Applicative一个常见论点是组合器<$> ， <*>等允许非常清晰简洁的编码风格。

即使是一元的代码，很多人喜欢使用=<<明确，而不是do记号。 camccann 对你之前关于<*>问题的回答给出了这个偏好的奇妙论据。

我倾向于使用do编写我的第一个草稿，然后在我修改时用组合器替换。 这只是我自己的（中）的经验和品味的问题：通常最容易为我勾画的事情了更迫切的方式（这是更方便do ），但我觉得非do代码通常是漂亮。

对于箭头，在另一方面，我不能没有使用想象proc和命令do 。 元组刚刚变得如此丑陋。

Answer 2

它可能有助于考虑，就do记号本身，就是它的功能确实不错。 正如特拉维斯·布朗指出的那样，我之前曾提倡使用Monad和相关类型的“函数应用程序”样式，但也有另一面： 有些表达式根本无法在直接函数应用程序中写得干净利落风格 。 例如，以下内容可以迅速使应用风格笨拙：

• 中间结果用于多个子表达式，在不同的嵌套深度
• 最外层函数的参数深度嵌套在子表达式中
• 尴尬或不一致的参数顺序，即需要将函数部分地应用于除第一个参数之外的其他函数
• 基于中间结果的深度嵌入式流控制，分支之间共享子表达式
• 中间结果上的模式匹配，特别是在提取结果的一部分的情况下，使用它进行进一步计算，然后将修改后的版本重建为下一个结果

将这样的函数编写为单个表达式通常需要多个嵌套的lambdas，或者是一种荒谬的混淆废话，它使无点样式成为坏名称。 另一方面， do块提供语法糖，以便通过嵌入式控制流轻松嵌套中间结果的范围。

通常你可能会提取这样的子表达式并将它们放在where子句或其他东西中，但是由于普通值与函数应用程序形成一个monad (>>=) - 也就是Identity monad - 你可以想象写下这样一个函数一个do阻止相反，尽管人们可能会看着你笑。

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除了作用域/绑定之外， do块为你do的另一件事就是将子表达式链接在一起的运算符。 想象一下“在这个块中使用这个函数组合这些表达式”，然后让编译器填入空白的其他情况并不难。

在简单的情况下，表达式都具有相同的类型，将它们放在一个列表然后折叠它也很有效 - 例如，使用unwords和unlines以这种方式构建字符串。 do的好处是它将表达式与通用结构和兼容（但不完全相同）类型相结合。

事实上，同样的总的原则是从的“成语支架”符号的真正Applicative纸：在哪里do块使用新行的Elid到一元结构，成语支架利用并列提起的Elid功能应用。 Arrow的proc符号也类似，其他概念也可以用这种方式干净地表达，例如：

• 组合数据结构，例如合并某种类型的结果集，省略合并功能
• 其他函数应用程序习惯用法，例如参数优先“前向管道”样式，忽略了应用程序运算符
• 并行计算，省略结果聚合函数

虽然将这些中的许多变成单个类型或完整的Monad实例并不太难，但对于一般概念来说，拥有一个统一的，可扩展的语法糖可能会很好。 肯定有一个共同的线程将所有这些和更多的东西捆绑在一起，但这是一个与语法无关的更大的话题......

Answer 3

该do记号基本上是说：“根据需要转化为lambda表达式和分发的方式>>=字里行间”。

当显而易见的是什么运算符用于推动所有事情时，省略并利用“换行符”运算符是很好的。

可编程换行将是处理材料列表，应用链等的好方法。 要制作列表，您还需要一个“可编程的外部”。 实际上，您可以只取三个有意义的位并使它们全部可重载：

• 开始do 。
• 在两者之间do 。
• 结束do 。

然后，你可能不应该把它do了。 也许它应该只是一个支架。

Answer 4

成语括号构成了考虑Applicatives的一种不错的方式，但它们并不是唯一可能的语法扩展。

菲利普·考德罗伊（Philippa Cowderoy）在一段时间后向haskell-cafe发布了一个“Applicative do”符号的提议，观察到任何类似的函数：

foo = do
    x <- bar
    y <- baz
    quux y 1234 x

其中<-唯一出现的变量出现在最后一行可以使用Applicative实现 - 我实际上在方案中实现了一个基于语法规则的宏，我称之为'ado'。

这对于应用效果的顺序与“自然顺序”不同并且假设Haskell中存在'ado'只会出于以下情况很有用：

foo = (\x y -> quux y 1234 x) <*> bar <*> baz

但是，词汇范围规则有点令人不安。

Answer 5

Applicative有（更有限，更紧凑）成语括号，请参阅应用程序编程与效果 ，第4页。我相信Conor McBride的Strathclyde Haskell环境实现了这些。

我不知道如何推广这些特殊的语法，但也许我没有给它足够的思考。

Answer 6

BlazeHtml使用do -notation实际上它只是一个Monoid （虽然包裹为Monad以便能够使用do ）。

因此Monoid s的类似符号在那里很有用。

如果你看看我的游戏“保卫国王”的代码，那么我也做了很多mconcat ，就像BlazeHtml一样，我会受益于一个漂亮的语法。

Answer 7

还有适合有单子的推广do记号-参数化的单子。 通过sigfpe查看Beyond Monads。 用法示例：

test1' = do put 1
            x <- get
            put (show x)
            y <- get
            return (x,y)

这是一个“状态monad”，它首先存储一个数字，然后是一个字符串。

Answer 8

GHC中有一个预处理器可以为Arrows做到这一点： http ： //www.haskell.org/ghc/docs/6.12.2/html/users_guide/arrow-notation.html