Haskell/Arrows

介绍

箭头是单子的推广：每个单子都会产生一个箭头，但并非所有箭头都会产生单子。它们与单子有着相同的目的——为库提供通用结构——但更为通用。特别是，它们允许部分静态（独立于输入）或可能接受多个输入的计算概念。如果你的应用程序可以用单子很好地工作，你最好坚持使用它们。但如果你正在使用一个非常类似于单子但不是单子的结构，那么它可能就是一个箭头。

proc 和箭头尾部

让我们首先了解箭头的表示法。我们将使用最简单的箭头（函数）并构建一些玩具程序，其目的仅仅是为了熟悉语法。

打开你的文本编辑器并创建一个 Haskell 文件，比如 toyArrows.hs

{-# LANGUAGE Arrows #-}

import Control.Arrow (returnA)

idA :: a -> a
idA = proc a -> returnA -< a

plusOne :: Int -> Int
plusOne = proc a -> returnA -< (a+1)

这些是我们前两个箭头。第一个是箭头形式的恒等函数，第二个稍微更有趣，是一个将输入加一的箭头。在 GHCi 中加载它，使用 -XArrows 扩展并查看会发生什么。

% ghci -XArrows toyArrows.hs   
   ___         ___ _
  / _ \ /\  /\/ __(_)
 / /_\// /_/ / /  | |      GHC Interactive, version 6.4.1, for Haskell 98.
/ /_\\/ __  / /___| |      http://www.haskell.org/ghc/
\____/\/ /_/\____/|_|      Type :? for help.

Loading package base-1.0 ... linking ... done.
Compiling Main             ( toyArrows.hs, interpreted )
Ok, modules loaded: Main.
*Main> idA 3
3
*Main> idA "foo"
"foo"
*Main> plusOne 3
4
*Main> plusOne 100
101

的确令人激动。到目前为止，我们已经在箭头表示法中看到了三个新的构造

• 关键字 proc
• -<
• 导入的函数 returnA

既然我们已经知道如何将一个值加一，让我们尝试一个更困难的两倍的尝试：加二

 plusOne = proc a -> returnA -< (a+1)
 plusTwo = proc a -> plusOne -< (a+1)

一个简单的做法是将 (a+1) 作为输入提供给 plusOne 箭头。注意 plusOne 和 plusTwo 之间的相似性。你应该注意到这里有一个基本模式，它有点类似于：proc FOO -> SOME_ARROW <- (SOMETHING_WITH_FOO)

练习
plusOne 是一个箭头，因此根据上面的模式，returnA 也必须是一个箭头。你认为 returnA 做了什么？

do 标记

我们当前的 plusTwo 实现实际上相当令人失望……它不应该只是 plusOne 两次吗？我们可以做得更好，但要做到这一点，我们需要引入 do 标记

 plusTwoBis = 
  proc a -> do b <- plusOne -< a
               plusOne -< b

现在在 GHCi 中试试这个

Prelude> :r
Compiling Main             ( toyArrows.hs, interpreted )
Ok, modules loaded: Main.
*Main> plusTwoBis 5
7

你可以使用这个 do 标记构建任意长的序列

plusFive =
 proc a -> do b <- plusOne -< a
              c <- plusOne -< b
              d <- plusOne -< c
              e <- plusOne -< d
              plusOne -< e

单子与箭头

FIXME：我不确定，但我相信这里的意图是展示使用这个 proc 标记与仅仅使用一个常规的 do 链的区别