`fail "zero"` 作为在简单的 `a -> Maybe a` 示例中生成 Nothing 的一种方式

Question

我正在阅读a revealing example of using a bind operator：

Just 5 >>= (\ x -> if (x == 0) then fail "zero" else Just (x + 1) )

返回Just 6。

我对@9​​87654325@ 的行为及其在示例中的用处感到困惑。 看代码的时候我觉得fail "zero"可能有一个意思：

• 程序永远不会到那个地步
• 懒惰
• 别的东西。

然后我意识到，在类型凝聚之后，异常变为Nothing（记录在here）。仍然让我感到困惑的是，没有类型强制 fail 只是程序中的一个错误。

Prelude> fail "zero" :: Maybe Int
Nothing
Prelude> fail "abc" :: [Int]
[]
Prelude> fail "zero"
*** Exception: user error (zero)

我的问题是关于这个例子中fail "zero" 的用处。

(\ x -> if (x == 0) then fail "zero" else Just (x + 1) ) 尝试成为a -> Maybe a 函数的简单案例是否正确？

如果我们只需要 a -> Maybe a 的插图，是什么阻止我们使用 (\ x -> if (x == 0) then Nothing else Just (x + 1) )？

我发现下面的这个版本更容易和更短地掌握相同的例子。

Prelude> g x = if (x == 0) then Nothing else Just (x + 1)
Prelude> Just 0 >>= g
Nothing
Prelude> Just 1 >>= g
Just 2

Answer 1

(\ x -> if (x == 0) then fail "zero" else Just (x + 1) ) 尝试成为a -> Maybe a 函数的简单案例是否正确？

是的。

如果我们只需要 a -> Maybe a 的插图，是什么阻止我们使用 (\ x -> if (x == 0) then Nothing else Just (x + 1) )？

什么都没有。

Answer 2

为了详细说明 Daniel 的完全正确答案，fail 是来自 MonadFail 类型类的函数。它最初在 Monad 类型类中，但它并不真正属于那里，因为一些 Monads 没有失败的概念。对于那些确实有失败概念的人，fail 的类型为MonadFail m => String -> m a。也就是说，对于任何实现了MonadFail 接口的类型，以及任何a 类型，fail 都可以接受一个字符串并生成由a 参数化的该类型的实例。

对于Maybe a、fail s = Nothing。

对于[a]、fail s = []。

对于IO a，fail 引发包含字符串的异常。

许多人为Either String a 之类的类型编写MonadFail 的实例，其中fail s = Left s。这不是标准库的一部分的主要原因是因为Either 是一个相当抽象的类型，虽然将Right 视为成功而将Left 视为失败是很常见的，但它可以合理地用作Monad语义翻转。 （例如，如果你想尝试 N 件事情，如果一件事情失败了就继续下一件事情，但取第一个结果，那么你需要使用 Left 作为成功案例。）

编辑：

另外，当你写一些类似的代码时

do 
  Just y <- getMaybe x
  return y

这被取消了：

do
  case getMaybe x of
    Just y -> return y
    _      -> fail "Failed pattern match"

这意味着失败的模式匹配将在IO a 中引发异常，但在[a] 中为空列表，在Maybe a 中为Nothing。