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C++23std::optional终于有了一些非常有用的补充。

由于我对 FP 的了解非常原始，我想知道以下两个操作的语法是什么（根据我的谷歌搜索是 2 个基本的单子操作）：

  1. 一元绑定
  2. 一元回归

我最好的猜测是：

一元绑定是变换

monadic return 只是 C++17std::optional 构造函数(8)

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2 回答 2

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不完全的。

在 Haskell 语法中，bind 的形式是m a -> (a -> m b) -> m b，对应于满足这个概念（对于所有A, B, F）

template <class Fn, class R, class... Args>
concept invocable_r = std::is_invocable_r_v<R, Fn, Args...>;

template <class Bind, template <class> M, class A, class B, invokable_r<M<B>, A> F>
concept bind = invocable_r<Bind, M<B>, M<A>, F>;

那是and_then（this绑定到第一个参数）。transform是 fmap（this绑定到第二个参数），它是 Functor 操作（所有 Monad 都是 Functor）。

fmap是形式(a -> b) -> f a -> f b。

template <class Fmap, template <class> M, class A, class B, invokable_r<B, A> F>
concept fmap = invocable_r<Fmap, M<B>, M<A>, F>;

不同之处在于被绑定或映射的函数的返回类型。

这种区别的另一个例子是 .NET 的 linq SelectvsSelectMany

另一个挑剔的是，单子法则讨论的是表达式，而不是语句，因此您必须将构造函数包装在一个函数中。

于 2022-01-06T11:40:48.247 回答
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mbind（它不存在，我在模仿 Haskell 的>>=）

在类 C++ 的伪代码中，一元绑定，我们称之为它mbind，应该有这样的语法：

C<U> mbind(C<T>, std::function<C<U>(T)>);

即它应该采用C某种类型的 monad，一个“将那个 monad的内部T拉出来”并变成（不一定）不同类型的 monad 的函数，并把它还给你。CUC<U>C<U>

transform（免费的）

你提到的transform，首先，是一个成员函数，它有一个这样的签名

C<U> C<T>::transform(std::function<U(T)>);

但是让我们重写它的签名，就像它是一个自由函数一样：

C<U> transform(C<T>, std::function<U(T)>);

如您所见，它需要 aC<T>并在仿函数内部从右T到U 右C应用一个函数，从而产生 a C<U>。

所以有区别。

为了更好地理解区别是什么，请尝试传递transform一个C<T>和一个带有mbind预期签名的函数，std::function<C<U>(T)>.

你得到了什么？请记住，transform“就在函子内部，没有拉出任何东西”应用函数，所以你得到一个C<C<U>>，即多了一个函子层。

mbind，相反，使用相同的两个参数，会给你一个C<U>.

你怎么能从什么transform(x, f)返回到什么mbind(x, f)返回，即从 aC<C<U>>到 a C<U>？join您可以通过在 Haskell 和flatten其他语言中调用的内容来展平/加入/折叠/无论您想要命名这两个功能级别。

显然，如果你能做到这一点（你也能做到C = std::optional），那么那些“功能层”实际上就是“单子层”。

那么有没有mbind类似的东西？

正如其他答案中所建议的那样，有and_then成员函数。

是我上面提到and_then的（不存在的）吗？是的，它们之间的唯一区别是在成员函数和自由函数mbind之间运行的相同：一个是成员，另一个是免费的。（¹）transformtransform

flatten顺便说一下/在哪里join？

您可能想知道 C++23 中是否有此实用程序。我完全不知道，我几乎不知道 C++20 提供了什么。

但是，由于std::optional生成函子的函数被定义为std::optional自身的成员函数，我坚信如果有 monadic 绑定函数std::optional，它也会被定义为成员函数，在这种情况下，它会在这个页面，在Monadic 操作部分，与and_then/ transform/一起or_else。由于没有，我倾向于假设它不存在。

但是一些有关 Haskell 的知识可以帮助我了解为什么没有必要将它添加到标准中。

如果你这样做会发生什么？

auto optOfOpt = std::make_optional(std::make_optional(3));
auto whatIsThis = optOfOpt.and_then(std::identity);

是的，就是这样。

(¹) 本来我更强调and_then不存在，mbind因为前者是成员函数，后者是自由函数。

我强调它的原因是成员函数“属于”类（从某种意义上说，如果没有它所属的类，就不能拥有成员函数），所以在某种程度上and_then我们在这里讨论的完全是与我们为创建std::vectormonad 而编写的同名函数无关，因为它会存在于std::vector.

另一方面，非成员函数transform和假设mbind函数是自由函数，因此它们不需要任何类就存在，因此它们看起来更像是类型可以选择加入的一些通用抽象的接口（如 Haskell 的类型类） . 很明显，假设std::transform并且mbind是自定义点，想要选择某种类型的客户端代码必须为该类型编写自定义，并且也许可以利用成员函数。

回答这个问题又让我想到了另一个问题，所以我问了。

于 2022-01-06T12:02:20.710 回答