在實踐中使用monad，monoids，functor和箭頭

Question

我最近在這篇文章中遇到了關於函數式編程不同方面的有用資源，比如monad和monoids等。

但問題是 - 普通程序員可以用這些概念做些什么。 我經常對這些問題進行“學術”研究。 但是，我從未在實踐中（在實際項目中）遇到任何人使用它們。

所以問題是 - 在Haskell中是否有任何廣泛使用的開源項目真正利用這些東西，這些項目在“生產”軟件中證明了這一概念的實際必要性，而不是在“學術”軟件中寫的“純娛樂”。 制作這樣的列表會很酷：

• Monads - 在A和B等項目中使用，因為否則這樣的代碼看起來會復雜得多。
• 幺半群也一樣。
• 仿函數也一樣。
• 箭頭也一樣。

Answer 1

其中許多概念在Haskell代碼中是如此隱含，因此更容易列出不使用它們的示例（假設您可以找到一個）。 每個Haskell程序都使用monad，至少對於IO。

所有這些都被廣泛使用，因為它們是在代碼中經常出現的抽象。 考慮仿函數：對容器進行映射是一個相當普遍的需求，因此為任何類似容器的數據結構提供單一接口是有意義的，這正是Functor提供的。 碰巧甚至“容器”的概念比仿函數抽象更具體，但希望這證明了這一點。

Monads： XMonad窗口管理器是一個廣泛使用的程序，它廣泛使用monad變換器和拉鏈結構 。 STM是一個為新monad提供有用屬性的庫。

Monoids： containers包中的Sequence結構使用monoids實現 。 此外，monoids被廣泛用於模型集，列表和類似，因為兩個monoid操作提供空列表和連接（或空集和聯合）。

箭頭： Yampa和HXT （Haskell XML Toolbox）立即浮現在腦海中。

Functors到處出現。 monadic代碼有很多<$> s是很常見的，這意味着Functor實例正在使用中。 大多數 Haskell 解析器都大量使用仿函數。

Answer 2

我正在為現實世界的應用程序高效地使用箭頭和單子（以及編碼器）。 我的功能反應式編程（FRP）庫Netwire結合了您提到的所有四個概念以及更多，而FRP本身也是一種設計模式，您通常從學術界知道。 這些是使用的概念：

• 箭頭和箭頭變換器：Netwire提供Wire類型，它是一個箭頭變換器。
• Monads和monad變換器： Wire通常Kleisli由Kleisli箭頭包裹的monad變換器。
• 線路抑制（如異常或未發生事件）使用幺半群。

版本3即將發布（我希望今天），它還會將（非關聯）類型系列帶入游戲中。

Answer 3

Ertes的答案以及John L's都很棒。 我只是想添加一些關於仿函數和幺半群的東西：我相信大部分Haskell術語雖然精確，但對於新的Haskell程序員來說可能有些偏見。 我總是告訴新人，monoids可以被認為是“appendables”，而functor可以被認為是“mappables”。 顯然，這種簡化會有一些損失，但它有助於克服語言的最初詞匯障礙。 monoid接口（類型類）具有“append”和“identity”函數，而functor只指定了map函數。 長期追加和映射的概念之間存在一些滑點（例如總和是一種附加），但基本思想仍然存在。

作為附加和映射的簡單接口，monoids和functors很快就會發現它們有很多用途：只要你的數據結構需要支持追加或映射，你就有時間使你的數據strcuture成為monoid或functor的實例可以簡化這個過程。

希望這很有幫助。

接下來，這是您要詢問的庫列表。

函數：查看像attparsec這樣的解析庫。 http://hackage.haskell.org/package/attoparsec-0.10.0.2 Functors允許您輕松編寫解析器，以便您可以編寫易於編寫，易於閱讀的解析器，甚至可以編寫復雜的數據。 將attoparsec解析器與可比較的正則表達式進行對比！

Monoid：查看任何數組，矢量庫（ http://hackage.haskell.org/packages/archive/vector/0.9/doc/html/Data-Vector.html ），看看Monoid用於實現monoids的可附加性。 此外，這是一篇很棒的文章，可以讓monoids為你工作http://blog.sigfpe.com/2009/01/haskell-monoids-and-their-uses.html

Monads：查看Data.Binary - 一個簡單而基本的Haskell庫 - 用於Monads的完美用例。 http://hackage.haskell.org/packages/archive/binary/0.4.1/doc/html/Data-Binary.html通過使用monad，您可以編寫復雜的指令系列，以幾乎必須的方式解析二進制文件。