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我遇到了 Haskell 的问题。我的文本文件如下所示：

5.
7. 
[(1,2,3),(4,5,6),(7,8,9),(10,11,12)].

我不知道如何获得前 2 个数字（上面的 2 和 7）和最后一行的列表。每行的末尾都有点。

我试图构建一个解析器，但名为“readFile”的函数返回名为 IO 字符串的 Monad。我不知道如何从那种类型的字符串中获取信息。

我更喜欢处理一系列字符。也许有一个函数可以从 'IO String' 转换为 [Char]？

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4 回答 4

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我认为您对 Haskell 中的 IO 有一个基本的误解。特别是，你这样说：

也许有一个函数可以从 'IO String' 转换为 [Char]？

不，没有1，而且没有这样的功能是 Haskell 最重要的事情之一。

Haskell 是一种非常有原则的语言。它试图区分“纯”函数（没有任何副作用，并且在给出相同输入时总是返回相同的结果）和“不纯”函数（具有从文件读取、打印等副作用）到屏幕，写入磁盘等）。规则是：

  1. 您可以在任何地方使用纯函数（在其他纯函数中，或在不纯函数中）
  2. 您只能在其他不纯函数中使用不纯函数。

代码被标记为纯或不纯的方式是使用类型系统。当您看到类似的函数签名时

digitToInt :: String -> Int

你知道这个函数是纯粹的。如果你给它 a String，它会返回 an Int，而且如果你给它，它总是会返回Int相同的String。另一方面，函数签名如

getLine :: IO String

是不纯的，因为 的返回类型用String标记IO。显然getLine（读取一行用户输入）不会总是返回相同的String，因为它取决于用户输入的内容。你不能在纯代码中使用这个函数，因为即使添加最少量的杂质也会污染纯代码代码。一旦你走了IO，你就再也回不去了。

您可以将其IO视为包装器。例如，当您看到特定类型时x :: IO String，您应该将其解释为“x在执行时执行一些任意 I/O 然后返回某种类型的操作String”（请注意，在 Haskell 中，String两者[Char]完全相同事物）。

那么你如何从一个IO动作中获取值呢？幸运的是，函数的类型main是IO ()（它是一个执行一些 I/O 并返回的操作()，这与什么都不返回相同）。所以你总是可以在IO里面使用你的函数main。当你执行一个 Haskell 程序时，你正在做的是运行main函数，这会导致程序定义中的所有 I/O 都被实际执行——例如，你可以从文件中读取和写入，询问用户输入，写入到标准输出等

你可以考虑像这样构建一个 Haskell 程序：

  • 所有执行 I/O 的代码都会获得IO标签（基本上，你把它放在一个do块中）
  • 不需要执行 I/O 的代码不需要在一个do块中——这些是“纯”函数。
  • 您的main函数将您定义的 I/O 操作按顺序排列在一起，以使程序执行您希望它执行的操作（在您喜欢的任何地方穿插纯函数）。
  • 当您运行时main，您会执行所有这些 I/O 操作。

那么，考虑到所有这些，您如何编写程序？嗯，功能

readFile :: FilePath -> IO String

将文件读取为String. 所以我们可以使用它来获取文件的内容。功能

lines:: String -> [String]

在换行符上拆分 a String，所以现在你有一个Strings 列表，每个对应于文件的一行。功能

init :: [a] -> [a]

从列表中删除最后一个元素（这将摆脱.每行的最后一个元素）。功能

read :: (Read a) => String -> a

接受 aString并将其转换为任意 Haskell 数据类型，例如Intor Bool。合理地组合这些功能将为您提供您的程序。

请注意，您真正需要执行任何 I/O 的唯一时间是在读取文件时。因此，这是程序中唯一需要使用IO标签的部分。程序的其余部分可以“纯粹”编写。

听起来您需要的是文章The IO Monad For People Who Simply Don't Care，它应该可以解释您的很多问题。不要被“monad”这个词吓到——你不需要理解什么是 monad 来编写 Haskell 程序（请注意，这一段是我回答中唯一使用“monad”这个词的段落，尽管我承认我已经用了四次了……）

这是（我认为）您要编写的程序

run :: IO (Int, Int, [(Int,Int,Int)])
run = do
  contents <- readFile "text.txt"   -- use '<-' here so that 'contents' is a String
  let [a,b,c] = lines contents      -- split on newlines
  let firstLine  = read (init a)    -- 'init' drops the trailing period
  let secondLine = read (init b)    
  let thirdLine  = read (init c)    -- this reads a list of Int-tuples
  return (firstLine, secondLine, thirdLine)

要回答npfedwards有关应用于lines的输出的评论readFile text.txt，您需要意识到这readFile text.txt会给您一个IO String，并且只有当您将它绑定到一个变量（使用contents <-）时，您才能访问底层String，以便您可以应用lines它。

记住：一旦你走了IO，你就再也回不去了。

1我故意忽略unsafePerformIO，因为正如名字所暗示的那样，它非常不安全！除非您真的知道自己在做什么，否则永远不要使用它。

于 2012-06-27T15:49:03.883 回答
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作为一个编程菜鸟，我也被IOs 弄糊涂了。请记住，如果你去IO，你永远不会出来。克里斯写了一个很好的解释为什么。我只是认为给出一些关于如何IO String在 monad 中使用的例子可能会有所帮助。我将使用getLine读取用户输入并返回一个IO String.

line <- getLine

所有这一切都是将用户输入绑定getLine到一个名为 的值line。如果你在 ghci 中输入 this，然后输入:type line它会返回：

:type line
line :: String

可是等等！getLine返回一个IO String

:type getLine
getLine :: IO String

那么发生了什么IO事呢getLine？<-是怎么回事。<-是你的IO朋友。它允许您带出被IOmonad 污染的值，并将其与您的正常功能一起使用。Monad 很容易识别，因为它们以 . 开头do。像这样：

main = do
    putStrLn "How much do you love Haskell?"
    amount <- getLine
    putStrln ("You love Haskell this much: " ++ amount)

如果你像我一样，你很快就会发现那liftIO是你的下一个最好的 monad 朋友，这$有助于减少你需要编写的括号数量。

那么如何从 中获取信息readFile？好吧，如果readFile的输出是IO String这样的：

:type readFile
readFile :: FilePath -> IO String

那么你所需要的就是你的友好<-：

 yourdata <- readFile "samplefile.txt"

现在，如果在 ghci 中输入并检查类型，yourdata您会发现它是一个简单的String.

:type yourdata
text :: String
于 2012-06-28T02:39:06.883 回答
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正如人们已经说过的那样，如果您有两个函数，一个是readStringFromFile :: FilePath -> IO String，另一个是doTheRightThingWithString :: String -> Something，那么您实际上不需要从 中转义字符串IO，因为您可以通过多种方式组合这两个函数：

对于fmap（是）IO：IOFunctor

fmap doTheRightThingWithString readStringFromFile

对于(<$>)（是和）IO：IOApplicative(<$>) == fmap

import Control.Applicative

...

doTheRightThingWithString <$> readStringFromFile

对于liftM( IO) liftM == fmap：

import Control.Monad

...

liftM doTheRightThingWithString readStringFromFile

对于(>>=)(是IO, ) :IOMonadfmap == (<$>) == liftM == \f m -> m >>= return . f

readStringFromFile >>= \string -> return (doTheRightThingWithString string)
readStringFromFile >>= \string -> return $ doTheRightThingWithString string
readStringFromFile >>= return . doTheRightThingWithString
return . doTheRightThingWithString =<< readStringFromFile

带do符号：

do
  ...
  string <- readStringFromFile
  -- ^ you escape String from IO but only inside this do-block
  let result = doTheRightThingWithString string
  ...
  return result

每次你都会得到IO Something。

你为什么要那样做？好吧，有了这个，您将在您的语言中拥有纯粹且 引用透明的程序（函数）。这意味着每个类型为 IO-free 的函数都是纯的且引用透明的，因此对于相同的参数，它将返回相同的值。例如，doTheRightThingWithString将为Something相同的String. 但是readStringFromFile，不是 IO-free 的每次都可以返回不同的字符串（因为文件可以更改），因此您无法从IO.

于 2012-06-28T07:50:24.100 回答
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如果您有这种类型的解析器：

myParser :: String -> Foo

并且您使用

readFile "thisfile.txt"

然后您可以使用读取和解析文件

fmap myParser (readFile "thisfile.txt")

其结果将具有 type IO Foo。

该fmap装置myParser在 IO 的“内部”运行。

另一种思考方式是，而myParser :: String -> Foo, fmap myParser :: IO String -> IO Foo。

于 2012-06-27T15:36:51.410 回答