Haskell IO（字符串）和字符串

Posted 2023-02-25

【中文标题】Haskell IO（字符串）和字符串

【英文标题】：Haskell IO (String) and String

【发布时间】：2011-10-01 12:10:23

【问题描述】：

我想写函数并将结果放到字符串中。

我想要功能：

read' :: FilePath -> String

我用：

:t readFile
readFile :: FilePath -> IO String

我做：

read' :: IO ()
read' = do
     str <- readFile "/home/shk/workspace/src/test.txt" 
     putStrLn str

我想问str是不是字符串？

我们知道：

:t putStrLn
putStrLn :: String -> IO ()

那为什么我不能：

read' :: String
read' = do
     str <- readFile "/home/shk/workspace/lxmpp/src/test.txt" 
     str

我收到以下错误：

 Couldn't match expected type `[t0]' with actual type `IO String'
    In the return type of a call of `readFile'
    In a stmt of a 'do' expression:
        str <- readFile "/home/shk/workspace/lxmpp/src/test.txt"
    In the expression:
      do  str <- readFile "/home/shk/workspace/src/test.txt";
           str 

谢谢。

【问题讨论】：

do-notation 中的 readFile 表示你在 IO monad 中，IO monad 无法转义！

@is7s 除非你使用unsafePerformIO!

unsafePerformIO 的第一条规则是你不要告诉任何人 unsafePerformIO！

@Thomas 哦，喜欢 Real World Haskell 打破了这条规则

@Thomas 除非他理解广义的前组合子态

【参考方案1】：

我想还没有人回答过这个非常重要的问题：

我想问str是不是字符串？

我会努力的。

变量str的类型是String，是的。 但是，此变量的范围非常有限。我认为去除 do-notation 的糖分对于理解是必要的：

read' = readFile "/home/shk/workspace/src/test.txt" >>= (\str -> putStrLn str)

我认为这里更清楚为什么str 不够好。它是您传递给>>= 的函数的参数。它的值只有在有人调用你的函数时才可用，只有在执行包含它的 IO 操作时才会发生。

另外，read' :: IO () 的类型不是由putStrLn str 决定的，而是由运算符>>= 的返回类型决定的。看看它（专门针对IO monad）：

(>>=) :: IO a -> (a -> IO b) -> IO b

您可以看到结果始终是 IO b 操作，因此尝试更改任何参数都无济于事。

如果您想了解类型为何如此，您可以阅读一些 monad 教程。其背后的直觉是：不执行动作就无法执行动作。

在问题的实际方面，要使用某些操作返回的值，而不是尝试执行 use (extractValue inputAction)，这没有意义，因为 extractValue 是不可能的，如果您的@，请尝试 inputAction >>= use 987654336@ 确实涉及 I/O，或者 fmap use inputAction 如果不涉及。

【参考方案2】：

只是为了狡辩一点，虽然其他答案完全正确，但我想强调一点：IO String 类型的东西不仅仅是类型系统不会让你直接得到的字符串。这是一种执行 I/O 为您获取字符串的计算。将readFile 应用于文件路径不会返回String 值，就像将牛排放在绞肉机旁边神奇地将它们变成汉堡包一样。

当你有这样的代码时：

foo = do let getStr = readFile "input.txt"
         s1 <- getStr
         s2 <- getStr
         -- etc.

这并不意味着您“将字符串从getStr 中取出两次”。这意味着您执行了两次计算，并且很容易在两者之间得到不同的结果。

【讨论】：

魔法汉堡的好处在于你可以吃它们而不用担心副作用！

【参考方案3】：

如果您希望它返回str 而不是()，则应在read' 中使用return str。您不能从read' 的类型中去除IO，因为它不是一个纯函数。为了更好地了解 Haskell 中的输入/输出是如何工作的，我推荐你 to read a tutorial。

【讨论】：

虽然这是正确的，但请注意，与<- 绑定没有意义，只是立即return 它。你可以写read' = readFile "/path/to/test.txt"。这是second monad law。

【参考方案4】：

作为更详细的原因：它允许杂质。

您绝对不能在纯操作期间执行 IO，否则会完全破坏引用透明性。从技术上讲，您可以使用unsafePerformIO，但在这种情况下它会破坏引用透明度 - 只有在您可以保证结果始终相同的情况下，您才应该使用它。

【讨论】：

结果的保证是否足以声称纯度？我的意思是，unsafePerformIO (putStrLn "hello!") 可以称为纯粹吗？

@Rotsor：不要忘记它也必须是线程安全的。手动保证纯度很困难！

@camccanne 我不确定如何解释您的评论。您是在扩展 monadic 用户定义的纯度概念，还是暗示实现它的实际困难？如果不扩展，可以通过safePerformIO = unsafePerformIO :: IO () -> () 来实现，对吗？哪个是坏的......或者不是？

@Rotsor：啊，对不起，不清楚。我用“不，这还不够”回答你的问题，并添加了一个额外的要求，即即使它使用的只是ST-style 包含的杂质，它也必须独立于可能的并发访问资源。在unsafePerformIO 面前确保纯度确实非常非常困难。

@Rotsor 我认为打印到屏幕是该功能的结果。但是，是的，这通常表明它不是纯正的^_^。基本上，您不应该关心是否使用先前计算的值。