Миран Липовача - Изучай Haskell во имя добра!

Стоит проверить, каким был бы тип операции >>=, если бы она работала только со значениями монады State:

(>>=) :: State s a –> (a –> State s b) –> State s b

Видите, как тип состояния sостаётся тем же, но тип результата может изменяться с aна b? Это означает, что мы можем «склеивать» вместе несколько вычислений с состоянием, результаты которых имеют различные типы, но тип состояния должен оставаться тем же. Почему же так?.. Ну, например, для типа Maybeоперация >>=имеет такой тип:

(>>=) :: Maybe a –> (a –> Maybe b) –> Maybe b

Логично, что сама монада Maybeне изменяется. Не имело бы смысла использовать операцию >>=между двумя разными монадами. Для монады Stateмонадой на самом деле является State s, так что если бы этот тип sбыл различным, мы использовали бы операцию >>=между двумя разными монадами.

В начале этого раздела мы говорили о том, что генерация случайных чисел может иногда быть неуклюжей. Каждая функция, использующая случайность, принимает генератор и возвращает случайное число вместе с новым генератором, который должен затем быть использован вместо прежнего, если нам нужно сгенерировать ещё одно случайное число. Монада Stateнамного упрощает эти действия.

Функция randomиз модуля System.Randomимеет следующий тип:

random :: (RandomGen g, Random a) => g –> (a, g)

Это значит, что она берёт генератор случайных чисел и производит случайное число вместе с новым генератором. Нам видно, что это вычисление с состоянием, поэтому мы можем обернуть его в конструктор newtype Stateпри помощи функции state, а затем использовать его в качестве монадического значения, чтобы передача состояния обрабатывалась за нас:

import System.Random

import Control.Monad.State

randomSt :: (RandomGen g, Random a) => State g a

randomSt = state random

Поэтому теперь, если мы хотим подбросить три монеты ( True– это «решка», а False– «орёл»), то просто делаем следующее:

import System.Random

import Control.Monad.State

threeCoins :: State StdGen (Bool, Bool, Bool)

threeCoins = do

a <���– randomSt

b <���– randomSt

c <���– randomSt

return (a, b, c)

Функция threeCoins– это теперь вычисление с состоянием, и после получения исходного генератора случайных чисел она передаёт этот генератор в первый вызов функции randomSt, которая производит число и новый генератор, передаваемый следующей функции, и т. д. Мы используем выражение return (a, b, c), чтобы представить значение (a, b, c)как результат, не изменяя самый последний генератор. Давайте попробуем:

ghci> runState threeCoins (mkStdGen 33)

((True,False,True),680029187 2103410263)

Теперь выполнение всего, что требует сохранения некоторого состояния в промежутках между шагами, в самом деле стало доставлять значительно меньше хлопот!

К этому времени вы знаете, что монада Maybeиспользуется, чтобы добавить к значениям контекст возможной неудачи. Значением может быть Just < нечто >либо Nothing. Как бы это ни было полезно, всё, что нам известно, когда у нас есть значение Nothing, – это состоявшийся факт некоей неудачи: туда не втиснуть больше информации, сообщающей нам, что именно произошло.

И тип Either e aпозволяет нам включать контекст возможной неудачи в наши значения. С его помощью тоже можно прикреплять значения к неудаче, чтобы они могли описать, что именно пошло не так, либо предоставить другую полезную информацию относительно ошибки. Значение типа Either e aможет быть либо значением Right(правильный ответ и успех) либо значением Left(неудача). Вот пример:

ghci> :t Right 4

Right 4 :: (Num t) => Either a t

ghci> :t Left "ошибка нехватки сыра"

Left "ошибка нехватки сыра" :: Either [Char] b

Это практически всего лишь улучшенный тип Maybe, поэтому имеет смысл, чтобы он был монадой. Он может рассматриваться и как значение с добавленным контекстом возможной неудачи, только теперь при возникновении ошибки также имеется прикреплённое значение.

Его экземпляр класса Monadпохож на экземпляр для типа Maybeи может быть обнаружен в модуле Control.Monad.Error [15] Если версия пакетов языка Haskell base и mtl , установленных в вашей системе, выше соответственно 4.3.1.0 и 2.0.1.0, вам нужно импортировать модуль Control.Monad.Error в ваш скрипт или Control.Monad.Instances в интерпретатор GHCi, перед тем как вы сможете использовать функции экземпляра класса Monad для типа Either . Это связано с тем, что в этих версиях пакетов объявления экземпляров были перенесены в модуль Control.Monad.Instances . – Прим. перев. :