函数中不一致的 do 符号

Question

为什么允许使用此功能：

-- function 1
myfunc :: String
myfunc = do
  x <- (return True)
  show x

这不是：

-- function 2
myfunc :: String
myfunc = do
  x <- getLine
  show x

编译错误：

Couldn't match type `[]' with `IO'
Expected type: IO Char
Actual type: String

我明白为什么功能 2 不应该工作，但为什么功能 1 工作呢？

为什么这会起作用：

-- function 3
myfunc = do
  x <- getLine
  return (show x)

我知道它IO String然后返回，但是为什么函数 1 也没有被迫这样做？

Answer 1

在function1 中，do块 inmyfunc正在列表 monad 中工作，因为String实际上只是[Char]. 在那里，return True只需创建[True]. 当你这样做时x <- return True，“提取”True出来[True]并将其绑定到x. 下一行show x转换True为 String "True"。这是编译器值期望看到的返回值，最终工作正常。

同时，在function2 中，domyfunc 中的块也在列表 monad 上工作（出于同样的原因，String真的是[Char]），但调用getLine仅在IOmonad 中可用。所以不出所料，这失败了。

-- 编辑 1

OP增加了一个功能3

-- function 3
myfunc :: String
myfunc = do
  x <- getLine
  return (show x)

不，这不应该出于同样的原因function2失败。

-- 编辑 2

OP 已更新 function3以修复复制粘贴错误。

-- function 3
myfunc = do
  x <- getLine
  return (show x)

评论中提到了这一点，但为了清楚起见，这是有效的，因为当未指定类型信息时，GHC 会做出最佳推断，并且在看到 之后getLine，它会认为IO String它确实提供了getLine.

注意 - 我以尽可能随意的语气写了这个答案，而不会出错，目的是让它平易近人。

Answer 2

do块在任意Monad. 的Monad，在这种情况下，是[]。Monad列表的实例基于列表理解：

instance Monad [] where
  return x = [x]
  xs >>= f = [y | x <- xs, y <- f x]

您可以do这样对符号进行脱糖：

myfunc :: String
myfunc = do
  x <- (return True)
  show x

-- ==>

myfunc = [y | x <- return True, y <- show x]

-- ==>

myfunc = [y | x <- [True], y <- show x]

在列表理解中，x <- [True]实际上与 相同let x = True，因为您只从列表中绘制一个元素。所以

myfunc = [y | y <- show True]

当然，“所有的清单y，以便y在show True”就是show True。