String.IsNullOrEmpty Monad

Question

最近，我一直沉浸在这个迷人的函数式编程世界中，这主要是因为我在https://blog.ploeh.dk/这样的博客上积累了丰富的FP平台经验，比如React和阅读。作为一个主要的命令式程序员，这是一个有趣的转变，但我仍然试图让我的脚在我下面。

我对使用string.IsNullOrEmpty感到有点厌倦了。很多时候，我发现自己在代码中乱扔了一些表达式，比如

_ = string.IsNullOrEmpty(str) ? "default text here" : str;

这并没有那么糟糕，但是说我想把一堆选项链在这个空值之上，比如。

_ = string.IsNullOrEmpty(str) ? (
    util.TryGrabbingMeAnother() ??
    "default text here") : str;

糟透了。我宁愿吃这样的东西--

_ = monad.NonEmptyOrNull(str) ??
    util.TryGrabbingMeAnother() ??
    "default text here";

如示例所示，我使用了我所指的monad函数来帮助将string.IsNullOrEmpty还原为空链式操作：

public string NonEmptyOrNull(string source) =>
    string.IsNullOrEmpty(source) ? null : source;

我的问题是，这是恰当的术语吗？我知道Nullable<T>可以被认为是单一的(参见在C#中，Nullable可以用作函子吗？和用纯英语写的蒙纳德？(对于没有FP背景的OOP程序员))。这些材料是很好的参考，但我仍然没有足够的直觉掌握主题，以了解我是否只是在这里混淆或不一致。举个例子，我知道monad应该像上面那样启用函数链，但它们也是“类型放大器”--所以我的小例子看起来就像启用链接的单曲，但是它看起来像是将空/空转换为空是一种减少而不是放大，所以我怀疑这是否实际上是一个单数。因此，对于这个特定的应用程序，一个对FP有更多经验的人能告诉我称NonEmptyOrNull为monad是否准确，为什么或者为什么不正确？

Answer 1

这更像是一个过滤器操作。在C#中，你会习惯性地称它为Where。如果我们将缺失的值和填充的值之间的区别变得更加明确，这可能会更容易一些，这一点我们可以用可能的容器来实现。

public static Maybe<T> Where<T>(
    this Maybe<T> source,
    Func<T, bool> predicate)
{
    return source.SelectMany(x => predicate(x) ? x.ToMaybe() : Maybe.Empty<T>());
}

只有少数几个容器支持过滤。最常见的两个是Maybe (AKA Option)和各种集合(即IEnumerable<T>)。

在Haskell (它有一个比C#更强大的类型系统)中，这是启用的通过一个名为MonadPlus的类来实现，但是我认为类型类Alternative实际上应该足够实现过滤。Alternative 被描述是应用函子上的一元。不过，我不确定这是否特别有用。

使用上面的Where方法，您可以通过类似于IsNullOrEmpty这样的检查来线程Maybe值：

var m = "foo".ToMaybe();
var inspected = m.Where(s => !string.IsNullOrEmpty(s));

这将使m不受影响，而下面的内容则不会：

var m = "".ToMaybe();
var inspected = m.Where(s => !string.IsNullOrEmpty(s));

你也可以用Nullable<T>做同样的事情，但我会把它作为练习

您也可以使用C# 8的新的可空引用类型语言特性来实现它，但我还没有尝试。

Answer 2

单曲是由以下三部分组成的：

• 单参数类型构造函数M
• 一种unit型a -> M a函数
• 一种join型M (M a) -> a函数

它满足了单一法则。

类型构造函数是一个类型级别的函数，它接受许多类型参数并返回一个类型。C#没有直接的这个特性，但是在编码monads时，您需要一个单参数泛型类型，例如List<T>、Task<T>等。因此，对于某些泛型类型M，您需要两个函数来从单个值构造泛型类型的实例，即“平坦”类型的嵌套实例。例如，对于List<T>

public static List<T> unit<T>(T value) { return new List<T> { value }; }
public static List<T> join<T>(List<List<T>> l) { return l.SelectMany(l => l); }

从这个定义中可以看出，单个函数不能满足monad的定义，因此您的示例不是monad的示例。

根据这个定义，Nullable<T>也没有单一实例，因为不能构造嵌套类型Nullable<Nullable<T>>，因此不能实现join。

Answer 3

我认为这通常在FP范例中得到解决，这比验证null提前了一步。str值绝不能是null。相反，原始方法必须返回一个空集合。这样，方法的链接就不必验证null。下一个操作将不会执行，因为没有可操作的元素。

您可以找到多个参考资料。在互联网上与此相关。https://www.informit.com/articles/article.aspx?p=2133373&seqNum=5是我能很快抓住的

我从Pluralsight的Zoran Horvat课程上学到了这个。如果您有权限，请检查一下。课程名称为“.NET中的战术设计模式:控制流程”，该模块为“空对象和特例模式”。

考虑到对FP的兴趣，Zoran还提供了其他帮助转换或使OO代码更具功能的课程。我很兴奋在这里回应，因为最近我一直在调查FP以及。祝好运!