什么是Maybe類型，它是如何工作的？

Question

我剛剛開始在Haskell中編程，我遇到了以下定義：

calculate :: Float -> Float -> Maybe Float

Answer 1

Maybe a是一種普通的數據類型，定義如下：

data Maybe a = Just a | Nothing

因此有兩種可能性：或者您將類型a的值定義為Just a （如Just 3 ），或者在查詢沒有答案的情況下將Nothing定義為Nothing 。

它被定義為定義非總函數的輸出的方法。

例如：假設您要定義sqrt 。 平方根僅為正整數定義，因此您可以將sqrt定義為：

sqrt x | x >= 0 = Just $ ...
       | otherwise = Nothing

用...計算x平方根的方法。

有些人將Nothing與大多數編程語言中的“空指針”進行比較。 默認情況下，您沒有為您定義的數據類型實現空指針（如果這樣做，所有這些“空”看起來都不同），通過添加Nothing您有一個通用的空指針。

因此，使用Maybe來表示可能無法計算輸出是有用的。 你當然也可以在小於0值上出錯：

sqrt x | x >= 0 = Just $ ...
       | otherwise = error "The value must be larger or equal to 0"

但是類型簽名中通常沒有提到錯誤，如果不考慮它們，編譯器也沒有任何問題。 Haskell也正在轉向總函數： 總是嘗試至少為所有可能的輸入返回一個值（例如Nothing ）。

如果您以后想要使用Maybe a的結果，您需要編寫：

succMaybe :: Maybe Int -> Maybe Int
succMaybe (Just x) = Just (x+1)
succMaybe _ = Nothing

但是，通過為第一種情況寫作Just ，你以某種方式警告自己可能Nothing可以發生。 您還可以通過引入“默認”值來擺脫Maybe ：

justOrDefault :: a -> Maybe a -> a
justOrDefault _ (Just x) = x
justOrDefault d _ = d

內置函數maybe函數（注意小寫），結合了前兩個函數：

maybe :: b -> (a -> b) -> Maybe a -> b
maybe _ f (Just x) = f x
maybe z _ Nothing  = z

所以你指定一個b （默認值）和一個函數（ a -> b ）。 如果Maybe a是Just x ，則將函數應用於它並返回，如果輸入值為Nothing ，則將使用默認值。

使用Maybe a可能很難，因為你總是需要考慮Nothing案例，為了簡化這個，你可以使用Maybe monad 。

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Tom Schrijvers還表明， Maybe是類型代數中的后繼函數：你為你的類型添加一個額外的值（ Either是加法而且(,)是乘法的類型 - 代數等價物）。