在F#中制作鱼

Question

克莱斯利组合运算符>=>，在Haskell圈子中也被称为“鱼”，在许多需要组合特定函数的情况下可能会派上用场。它的工作原理有点像>>运算符，但它不是组成简单的函数'a -> 'b，而是赋予它们一些特殊的属性，最好用'a -> m<'b>来表示，其中m要么是一个类似monad的类型，要么是函数返回值的某个属性。

在更广泛的F#社区中可以找到这种做法的证据，例如，在Scott Wlaschin的Railway oriented programming (part 2)中，作为返回Result<'TSuccess,'TFailure>类型的函数的组合。

推理出哪里有绑定，哪里就一定有鱼，我试着用绑定函数本身来参数化规范的克莱斯利操作符的定义let (>=>) f g a = f a >>= g：

let mkFish bind f g a = bind g (f a)

这非常有效，但需要注意的是，通常不应该在面向用户的代码上释放特殊操作符。我可以编写返回选项的函数...

module Option =
    let (>=>) f = mkFish Option.bind f
    let odd i = if i % 2 = 0 then None else Some i
    let small i = if abs i > 10 then None else Some i
    [0; -1; 9; -99] |> List.choose (odd >=> small)
    // val it : int list = [-1; 9]

..。或者，我可以设计一个对堆栈最顶端的两个值的函数应用程序，并将结果推回，而不必显式引用我正在操作的数据结构：

module Stack =
    let (>=>) f = mkFish (<||) f
    type 'a Stack = Stack of 'a list
    let pop = function
    | Stack[] -> failwith "Empty Stack"
    | Stack(x::xs) -> x, Stack xs
    let push x (Stack xs) = Stack(x::xs)
    let apply2 f =
        pop >=> fun x ->
        pop >=> fun y ->
        push (f x y)

但让我困扰的是，签名val mkFish : bind:('a -> 'b -> 'c) -> f:('d -> 'b) -> g:'a -> a:'d -> 'c毫无意义。类型变量的顺序混乱，过于泛化('a应该是一个函数)，而且我没有看到一种自然的方式来注释它。

在没有形式函数器和单体的情况下，我如何在这里进行抽象，而不必为每种类型显式定义克莱斯利运算符？

Answer 1

如果没有更高的种类，你就不能以自然的方式做到这一点。

fish的签名应该是这样的：

let (>=>) (f:'T -> #Monad<'U>``) (g:' U -> #Monad<'V>) (x:'T) : #Monad<'V> = bind (f x) g

这在当前的.NET类型系统中是不能表示的，但您可以用您特定的monad替换#Monad，即：Async，并在实现中使用其相应的绑定函数。

话虽如此，如果你真的想使用一个通用的fish操作符，你可以使用F#+，它已经通过使用静态约束进行了定义。如果你看一下第五个code sample here，你会看到它在不同类型上的作用。

当然，您也可以定义自己的代码，但为了让它在大多数常见场景中都能正常运行，需要编写很多代码。您可以从库中获取代码，或者如果您愿意，我可以编写一个小的(但有限的)代码示例。

通用鱼类是在this line中定义的。

我认为一般来说，在使用运算符时，您确实感觉到缺少泛型函数，因为正如您所发现的，您需要打开和关闭模块。这与函数不同，你可以在函数前面加上模块名，你也可以使用运算符(比如Option.(>=>))，但这样就违背了使用运算符的全部目的，我的意思是，它不再是运算符了。