有没有办法在 Haskell 的函数中打印变量？

Question

我是 Haskell 的初学者，具有命令式语言的背景，我想知道是否可以在 Haskell 函数中打印而不是在 main 中打印。

merge :: Ord a => [a] -> [a] -> [a]
merge [] ys = ys
merge xs [] = xs
merge (x:xs) (y:ys)
    | x < y = x:(merge xs (y:ys))
    | otherwise = y:(merge (x:xs) ys)

我想在每次合并操作后查看列表的内容，但是当我尝试在此函数中插入 print 语句时出现错误。此代码是执行合并排序操作的程序的一部分，因此我无法在主函数中放置打印语句。我会使用 ghci，并从单独的文件中编译合并函数以手动查看合并函数的工作原理，但我很好奇是否可以在合并函数本身中查看列表的内容。

给定此合并功能，我将如何显示列表的内容？我是否需要以另一种方式重新编码整个合并函数才能查看列表的内容？如果有，会是什么样子？

Answer 1

一般来说：不，您不能仅从 Haskell 中的任何函数进行打印。这是因为正常的 Haskell 函数不会有任何副作用，打印就是一个例子。 （其他副作用：改变变量、播放声音、发送 HTTP 请求。） Haskell 中的任何副作用都必须包装在 IO 类型中，所以如果你想在这个函数中使用 print，你必须将整个函数包裹在IO:

merge1 :: (Ord a, Show a) => [a] -> [a] -> IO [a]
merge1 [] ys = return ys
merge1 xs [] = return xs
merge1 (x:xs) (y:ys)
    | x < y =
        let merged = x:(merge1 x (y:ys)) in do
            print merged
            return merged
    | otherwise =
        let merged = y:(merge1 (x:xs) ys) in do
            print merged
            return merged

如您所见，这非常冗长。这也意味着merge1 必须包含在IO 中，因此任何其他使用它的函数也必须包含在IO 中。 （事实上​​，这通常被视为一种优势，因为它允许您从函数的类型中推断出函数的行为：这意味着不在 IO 中的任何函数都不会产生副作用，反之亦然.)

但是，在您的特定情况下，有一条逃生路线。 Debug.Trace 模块包含大量用于打印到控制台的函数没有 IO，仅用于调试目的。基本函数是trace s x，它将字符串s打印到控制台并返回x。在你的情况下，我建议使用traceShowId x，它将打印x，然后返回它：

merge2 :: (Ord a, Show a) => [a] -> [a] -> [a]
merge2 [] ys = ys
merge2 xs [] = xs
merge2 (x:xs) (y:ys)
    | x < y = traceShowId $ x:(merge2 x (y:ys))
    | otherwise = traceShowId $ y:(merge2 (x:xs) ys)