haskell :如何使用gtk和函数映射绘制一些像素(副作用)

Question

我正在努力学习gtk2hs，一个API允许haskell程序使用窗口、菜单、工具栏和图表。

我想画Mandelbrot集，所以我开始写东西，但是我被困在了最后，也就是当我不得不用副作用来画Mandelbrot集的每一点时。

数据是:我有一个300 of *200 of的画布(一个绘图区域)和一个函数mandelbrot :: Float -> Float -> Bool，如果点在mandelbrot集中，它的输出是真的，否则为false。

要实现的工作是:对于每个像素(宽度:0到300，高度:0到200)，将坐标转换为-2.2*-2.2.2.2，调用mandelbrot函数，如果结果为真，则调用绘制点的包开罗的函数。(函数是C.rectangle a b 1 1。)

我的尝试：

example :: Double -> Double -> C.Render ()
example width height = do
  setSourceRGB 0 0 0
  setLineWidth 1

  let 
    affiche a b = do 
      if (mandelbrot a b) then 
        C.rectangle a b 1 1
        return()
      return ()

    colonnes = [0..299]
    lignes = [0..199]
  in 
    map (\t -> t/300*4-2) colonnes
    map (\t -> t/200*4-2) lignes
    map affiche (zip (colonnes,lignes))
    stroke            -- it displays the changes on the screen

它触发错误：-在第二个return

Error: Parse error: return

谢谢

编辑:非常感谢你的回答。我大大地改进了我的程序，但我仍然有错误。

以下是最新版本：

affiche :: Double -> Double -> Render()
affiche a b = when (mandelbrot a b) $ C.rectangle a b 1 1

colonnes = [ t/300.0*4.0-2.0 | t<-[0.0..299.0] ]
lignes = [ t/200.0*4.0-2.0 | t<-[0.0..199.0] ]


example :: Double -> Double -> C.Render ()
example width height = do
    setSourceRGB 0 0 0
    setLineWidth 1

    mapM_ (\ (a, b) -> affiche a b) (zip (colonnes,lignes))
    stroke

错误是：

(在“mapM_”行的所有2处)：

*   Couldn't match type ‘[(a0, b0)]’ with ‘(Double, Double)’
  Expected type: [b0] -> (Double, Double)
    Actual type: [b0] -> [(a0, b0)]
  In the second argument of ‘mapM_’, namely
    ‘(zip (colonnes, lignes))’
  In a stmt of a 'do' block:
    mapM_ (\ (a, b) -> affiche a b) (zip (colonnes, lignes))


*  Couldn't match expected type ‘[a0]’
              with actual type ‘([Double], [Double])’
  In the first argument of ‘zip’, namely ‘(colonnes, lignes)’
  In the second argument of ‘mapM_’, namely
    ‘(zip (colonnes, lignes))’
  In a stmt of a 'do' block:
    mapM_ (\ (a, b) -> affiche a b) (zip (colonnes, lignes))

我还有另外一个问题:请确认如果一个函数返回类型为"Render()“，那么它中的所有语句都应该返回这个类型的值。谢谢

Answer 1

Haskell中的if构造不像其他语言那样工作:它实际上相当于C类语言中的? :三元条件运算符。这意味着，如果您使用if ... then，您必须始终有一个else分支。

原因是: Haskell并不是强制性的；你没有写出应该做什么，而是应该写什么结果。在命令式语言中，您什么也做不了，但是在Haskell中，您总是需要指定一些结果。

现在，一元do块当然基本上是一种命令式的嵌入式语言。在这里，您只需指定一个本地结果应该是无操作操作，以实现此时不做任何操作：

    affiche a b = do 
      if mandelbrot a b then 
        C.rectangle a b 1 1
        return ()   -- note: `return` isn't needed here
       else
        return ()
      return ()  -- nor here

使用when组合器编写此代码的一个较短的方法是，它基本上是在“否则”分支中有一个return ()的if-然后-else：

    affiche a b = when (mandelbrot a b) $ C.rectangle a b 1 1

您的代码还有另一个问题：

  in 
    map (\t -> t/300*4-2) colonnes      -- number list
    map (\t -> t/200*4-2) lignes        -- number list
    map affiche (zip (colonnes,lignes)) -- list of `Render ()` actions
    stroke                              -- `Render ()` action

在这里，你只需写出几个完全不同类型的表达式。你不能那样做！Haskell对这些表达应该做什么？

很明显你想要执行一系列的动作。因此，您再次需要do！

  in do
    ...

但是，您从map (\t -> t/300*4-2) colonnes获得的这些列表根本不是操作。你不能执行它们，只需评估它们。在这种情况下，显然您希望colonnes是将该函数映射到列表[0..299]上的结果。好吧，那你为什么不马上指定呢？

    colonnes = map (\t -> t/300*4-2) [0..299]
    lignes = map (\t -> t/200*4-2) [0..199]

或者，为什么不作为一个清单理解

    colonnes = [ t/300*4-2 | t<-[0..299] ]
    lignes = [ t/200*4-2) t<-[0..199] ]

最后，您需要将affiche映射到列表上。这实际上是一张“一元行动图”。这个函数是mapM_，而不是map。

    colonnes = [ t/300*4-2 | t<-[0..299] ]
    lignes = [ t/200*4-2) t<-[0..199] ]
  in
    mapM_ affiche $ zip colonnes lignes
    stroke

快到了，但不太好。如果affiche的签名需要两个数字的元组(从zip获得这样的元组)，那么这个方法就可以了。然而，affiche a b = do意味着函数是咖喱 (与Haskell中的惯例一样，特别是对于zip!)。不过，你可以很容易地撤销它。

    mapM_ (uncurry affiche) $ zip colonnes lignes

但是在这个特定的情况下，我实际上建议

    affiche :: (Float,Float) -> C.Render ()
    affiche (a,b) = when (mandelbrot a b) $ C.rectangle a b 1 1

因为a和b确实属于一起，所以形成一个单一的坐标规范。

还有一个问题:这里使用了Float数字。好吧..。在Haskell，这样做是没有意义的。无论如何，rectangle需要Double作为参数，所以要么切换affiche和mandelbrot以接受Double，要么在传递到rectangle之前转换a和b。

    affiche :: (Float,Float) -> C.Render ()
    affiche (a,b) = when (mandelbrot a b)
                  $ C.rectangle (realToFrac a) (realToFrac b) 1 1

哦，还有一件事:我认为zip在这里做的不对。但是..。你自己想想..。