В этой статье мы ссылались на унарные величины, как на вычисления. Тем не менее, величины в монаде IO часто называют действиями ввода/вывода, и мы используем эту терминологию здесь. В языке Haskell основная функция верхнего уровня должна иметь тип IO (), чтобы программы являлись естественно структурированными на верхнем уровне в виде необходимой последовательности действий ввода/вывода и вызывали функциональный стиль кода. Функции, экспортированные из модуля IO, не выполняют операций ввода/вывода сами. Они возвращают действия ввода/вывода, которые описывают операцию ввода/вывода, которая должна выполниться. Действия ввода/вывода объединены в пределах монады IO (в чисто функциональном стиле), чтобы создавать более сложные действия ввода/вывода, заканчивающиеся конечным действием ввода/вывода, которое является основной величиной программы.

Стандартный модуль Prelude и модуль IO определяют много функций, которые могут быть использованы в пределах монады IO, и любой программист на языке Haskell несомненно будет знаком с некоторыми из них. Эта статья только обсудит унарные аспекты монады IO; не полный ряд функций способен выполнять действия ввода/вывода.

Конструктор типа IO - это экземпляр класса Monad и класса MonadError, где ошибки имеют тип IOError. Недостаток определён для того, чтобы отбросить ошибку, созданную из аргумента строки. В пределах монады IO вы можете использовать исключительные механизмы из модуля Управления.Монада. Ошибка в библиотеке шаблона монад, если вы импортируете модуль. Те же механизмы имеют альтернативные имена, экспортированные модулем IO:ioError и catch.

instance Monad IO where return a = ... m >>= k = ...

data IOError

ioError ioError

userError userError

catch catch

try try f

... -- функция из a -> IO a

... -- выполняет действие ввода/вывода m и привязывает

-- величину на k- ый ввод ioError (userError s)

IOError -> IO a

String -> IOError

IO a -> (IOError -> IO a) -> IO a

IO a -> IO (Either IOError a) catch(do r <- f

return (Right r)) (return . Left)

Монада IO включена в состав библиотеки шаблонов монады как пример класса MonadError.

instance Error IOError where

instance MonadError IO where

throwError = ioError catchError = catch

Модуль IO экспортирует специальную функцию, вызывающую попытку выполнения действий ввода/вывода, и возвращает результат Right, если действие успешно, или Left IOError, если была найдена ошибка ввода/вывода.

2.6.4. Пример

Этот пример показывает частичную реализацию команды tr, которая копирует стандартный входной поток в стандартный выходной поток с символьными переводами, контролируемыми командной строкой аргументов. Это демонстрирует использование исключения, обрабатывающего механизмы класса MonadError с монадой IO.

Код, имеющийся в example14.hs

import Monad import System import IO

import Control.Monad.Error

- переводится символ из setl в соответствующий символ в set2

translate:

translate [] c=

translate (x:xs) [] c=

translate (x:xs) [y] c=

translate (x:xs) (y:ys) c=

-- переводится целая строка translateString

translateString setl set2str

String -> String -> Char -> Char c

if x == c then else translate xs [] c if x == c then y else translate xs [y] c if x == c then y else translate xs ys c

String -> String -> String -> String map (translate setl set2) str

usage :: IOError -> IO () usage e = do

putStrLn "Usage: ex14 setl set2"

putStrLn "Переводит символы из setl на stdin в соответствующие" putStrLn " символы из set2 и записывает перевод на stdout."

-- переводит stdin в stdout на основаннии командных аргументов main:: IO ()

main= (do

[set1,set2] <- getArgs

contents <- hGetContents stdin

putStr $ translateString set1 set2 contents)

"catchError" usage

2.7. Монада State 2.7.1. Обзор

Таблица 7. Свойства монады State

2.7.2. Мотивация

Чистый функциональный язык не может корректировать величины на месте, поскольку это нарушает прозрачность. Общая идиома для имитации таких вычислений состояния - «управлять» параметром состояния через последовательность функций:

data MyType = MT Int Bool Char Int deriving Show

makeRandomValue :: makeRandomValue g =

StdGen -> (MyType, StdGen) let (n, g1) = randomR (1,100) g (b, g2) = random g1 (c, g3) = randomR (a, z) g2 (m, g4) = randomR (-n, n) g3 in (MT n b c m, g4)

Этот метод работает, но такой код может быть подвержен к появлению ошибок, быть беспорядочным и трудным к поддержке. Монада State держит управление параметром состояния вне операции связывания, одновременно делая код легче для записи, легче для чтения и легче для модификации.

2.7.3. Определение

Показанное здесь определение использует классы многопараметрического типа и funDeps, которые не являются стандартными в языке Haskell 98. Нет необходимости полностью понимать эти детали, чтобы использовать монаду State.