为什么不能将打印映射到 Haskell 中的列表？答案

【问题标题】：Why can't you map print to a list in Haskell?为什么不能将打印映射到 Haskell 中的列表？
【发布时间】：2015-02-28 10:52:32
【问题描述】：

我在发这个之前检查了this 的帖子，但是那个帖子并没有真正解释为什么这不起作用。

foo :: (Num a, Show a) => a -> IO ()
foo 0 = print "Was zero"
foo x = print x

foo 2 -- prints 2
foo 5 -- prints 5

map foo [0..10] :: [IO ()] -- Doesn't print out numbers.

编辑：

bar 0 = foo 0
bar n = do
            foo n
            bar (n - 1)

我确实理解为什么这会返回[IO ()]，但我不明白为什么在构建此列表时不会发生打印。至少，我希望我们会看到 first 由于延迟评估而发生 print 调用。

在创建此列表的过程中，为什么没有出现打印到屏幕的“副作用”？ foo 函数在应用于列表的每个元素时是否实际未输入？如果评估 print 调用以获取 IO () 来构建列表，为什么不会发生副作用？

【问题讨论】：

你的foo函数不接受这个函数头的任何参数。
您在编辑中的bar 函数不会返回[IO ()]，而是返回IO ()。它打印所有输入（在 GHCI 中运行时），但它的返回类型绝对不是任何内容的列表，正如您通过查看它所看到的那样：任何地方都没有列表！

标签： haskell side-effects

【解决方案1】：

在IO monad 中，需要IO a 之类的内容。您有[IO ()]，这是一个 IO 操作列表。您可以改用mapM 来制作一元映射。 mapM f 等价于sequence . map f。

【讨论】：

【解决方案2】：

如果评估 print 调用以使 IO () 构建列表，为什么不会发生副作用？

因为评估IO () 类型的表达式没有任何副作用。事实上，对任何类型的表达式求值都没有任何副作用。

【讨论】：

那为什么foo 1打印1并返回IO ()？
评估foo 1 不会打印1。评估foo 1 `seq` return ()：它将评估foo 1，但不会打印1。

【解决方案3】：

map foo [0..10] 肯定会构造一个IO () 值的列表，但是构造一个IO () 值不会执行IO。您可能直观地知道这一点：如果我们有一个全局 IO () 并且没有引用它，它就不会被执行：

sayHello :: IO ()
sayHello = putStrLn "hello"

您可能会将其归因于懒惰；毕竟，如果 sayHello 没有被引用，那么就没有任何东西会强制它进行评估。但是，这也无济于事：

main = sayHello `seq` return ()

在这里，我们肯定评估sayHello，但我们只评估IO ()。

让IO 做某事的原因在于，当您将其组合成另一个IO（如main）并且运行时，只有这样 才会运行它做某事：

main = sayHello

我应该注意到 GHCi 有点模糊了这种情况。 GHCi 与IO 有一些特殊的交互：如果您在提示符处键入的整个表达式产生一个IO，它将执行它并显示其结果。否则，它只显示结果。但这只是一个交互功能；在真正的 Haskell 代码中，你不能只拥有一个 IO () 并期望它神奇地变成 ()。

【讨论】：

感谢您的回答-我已经开始学习 Haskell，但我还没有真正了解 monad 或 IO 的内部结构。 print 返回IO ()，我一直将其读作print returns an action that returns ()。那正确吗？所以你的意思是，不是对print 的调用将1 打印到屏幕上——而是当我们评估打印返回的内容时？
@user2666425：有点意思，但你必须小心你的措辞。评估是纯粹的，永远不会做任何事情。另一方面，执行（不仅仅是评估）print 返回的一元操作确实会将1 打印到屏幕上。
您提到如果 GHCi 将执行 IO 如果表达式返回一个 - 那么为什么 GHCi 不执行每个 print 时连续执行 map print [1..10] ？ print 1、print 2 等是产生 IO 的表达式，对吧？
@user2666425：这些确实是产生IO 的表达式，但我在描述 GHCi 的自动执行时有点草率。 GHCi 不会在表达式中自动执行 all IO。它会尝试执行的唯一IO 是包装您在提示符下输入的整个表达式的结果，如果有IO 的话。它不会修改子表达式的评估行为。
最后一个问题-我用bar 更新了我的帖子，它调用foo，然后调用它自己。为什么bar 会打印出这些值呢？我以为do会返回其中最后一个表达式的值，那么如果不是顶级表达式，GHCi为什么要执行从foo返回的每个IO ()？

【解决方案4】：

运行IO 操作的唯一方法是将其分配给main。评估 IO 操作不会运行它们。

如果你想在值列表上调用print，你必须做两件事：

首先：使用mapM_ 构建一个IO 动作，prints 每个值：

mapM_ print [1..3] :: IO ()

其次，将该表达式分配给main：

main = mapM_ print [1..3]

如果您遗漏了第二步（将其分配给 main 以外的其他内容），则不会发生任何事情。

【讨论】：

Gracias Gabriel，mapM_ 帮了我很多忙。