也许或者单子、短路和性能

Question

C++ 中的函数式编程，第 214 页，参考与 Haskell 的

expected<T,E>

相同的

Either

monad，内容为

[...] 一旦您绑定的任何函数返回错误，执行就会停止并将该错误返回给调用者。

然后，在下面的标题中，写着

如果您在包含错误的

mbind

上调用

>>=

[相当于 Haskell 的

expected

]，

mbind

甚至不会调用转换函数； 它只会将该错误转发给结果。

这似乎“调整”了之前写的内容。 （我很确定LYAH或RWH在某个地方强调了没有短路；如果你记得在哪里，请提醒我。）

事实上，我对 Haskell 的理解是，在一元绑定链中，所有绑定都是真实发生的；然后他们如何处理作为第二个参数传递给他们的函数，取决于特定的 monad。

对于

Maybe

和

Either

，当绑定传递

Nothing

或

Left x

参数时，第二个参数将被忽略。

不过，在这两种具体情况下，我想知道这样做是否会造成性能损失

justPlus1 = Just . (+1)
turnToNothing = const Nothing
Just 3 >>= turnToNothing >>= justPlus1
                         >>= justPlus1
                         >>= justPlus1
                         >>= justPlus1
                         >>= justPlus1

在这些情况下，鉴于此，链条除了它所做的之外实际上不能做任何事情

Nothing >>= _ = Nothing
Left l >>= _ = Left l

Answer 1

考虑以下表达式：

result :: Maybe Int
result = x >>= f >>= g >>= h

在该表达式中，当然，

x :: Maybe a

代表某些

a

，并且每个

f

、

g

和

h

都是函数，

h

返回

Maybe Int

，但返回管道的中间类型可以是任何包裹在

Maybe

中的东西。也许

f :: String -> Maybe String

，

g :: String -> Maybe Char

，

h :: Char -> Maybe Int

。

让我们也明确关联性：

result :: Maybe Int
result = ((x >>= f) >>= g) >>= h

要计算表达式，实际上必须调用每个 bind (

>>=

)，但不一定调用函数

f

、

g

或

h

。最终，对

h

的绑定需要检查其左侧参数来决定它是

Nothing

还是

Just something

；为了确定我们需要调用

g

的绑定，并决定我们需要调用

f

的绑定，这至少必须查看

x

。但是，一旦这些绑定中的任何一个产生

Nothing

，我们只需在每一步检查

Nothing

付费（非常便宜），而不是调用（可能昂贵）下游函数。

假设

x = Nothing

。然后对

f

的绑定会检查它，看到

Nothing

，并且根本不费心去调用

f

。但我们仍然需要绑定它的结果才能知道它是否是

Nothing

。这样继续沿着链向下，直到最后我们得到

result = Nothing

，调用了

>>=

三次，但没有任何函数

f

、

g

或

h

。

Either

与

Left

值的行为类似，其他 monad 可能有不同的行为。列表可以调用每个函数一次、多次或不调用；元组 monad 只调用每个函数一次，没有短路或其他多重特征。

Answer 2

您似乎误解了这些类型的 Monad 实例在 Haskell 中的工作方式。你说：

事实上，我对 Haskell 的理解是，在一元函数链中，所有函数都被调用，

但事实显然并非如此。事实上，任何时候你计算

Nothing >>= f

其中

f

是任何

a -> Maybe b

类型的函数，那么它是根据

>>=

对于

Maybe

单子的实现来计算的，即：

Just x >>= f = f x
Nothing >>= f = Nothing

所以

f

确实会在

Just

情况下被调用，但在

Nothing

情况下不会被调用。所以我们看到确实存在“短路”。事实上，由于 Haskell 很懒，每个函数默认都会“短路”——除非需要产生结果，否则不会计算任何内容。

这是一个关于性能的有趣问题，但我个人不知道如何回答。当然，正如我刚才所解释的，一旦遇到

Nothing

，链中的以下函数都不会被评估 - 但执行模式匹配来查看这一点不太可能是免费的。也许编译器能够对此进行优化，因为一旦遇到

Nothing

，它就可以放弃整个计算。但我不确定。