Изучай Haskell во имя добра!

Результаты оказались такими, каких мы и ждали! Если монадическое значение слева равно Nothing, то всё будет равно Nothing. А если функция справа возвращает значение Nothing, результатом опять будет Nothing. Это очень похоже на тот случай, когда мы использовали тип Maybe в качестве аппликативного функтора и в результате получали значение Nothing, если где-то в составе присутствовало значение Nothing.

Похоже, мы догадались, как взять причудливое значение, передать его функции, которая принимает обычное значение, и вернуть причудливое значение. Мы сделали это, помня, что значение типа Maybe представляет вычисление, которое могло окончиться неуспешно.

Вы можете спросить себя: «Чем это полезно?» Может показаться, что аппликативные функторы сильнее монад, поскольку аппликативные функторы позволяют нам взять обычную функцию и заставить её работать со значениями, имеющими контекст. В этой главе вы увидите, что монады, будучи усовершенствованными аппликативными функторами, тоже способны на такое. На самом деле они могут делать и кое-какие другие крутые вещи, на которые не способны аппликативные функторы.

Мы вернёмся к Maybe через минуту, но сначала давайте взглянем на класс типов, который относится к монадам.

Класс типов Monad

Как и функторы, у которых есть класс типов Functor, и аппликативные функторы, у которых есть класс типов Applicative, монады обладают своим классом типов: Monad! (Ух ты, кто бы мог подумать?)

class Monad m where

   return :: a –> m a

   (>>=) :: m a –> (a –> m b) –> m b

   (>>) :: m a –> m b –> m b

   x >> y = x >>= \_ –> y

   fail :: String –> m a

   fail msg = error msg

В первой строке говорится class Monad m where. Стойте, не говорил ли я, что монады являются просто расширенными аппликативными функторами? Не надлежит ли здесь быть ограничению класса наподобие class (Applicative m) => Monad m where, чтобы тип должен был являться аппликативным функтором, прежде чем он может быть сделан монадой? Ладно, положим, надлежит, – но когда появился язык Haskell, людям не пришло в голову, что аппликативные функторы хорошо подходят для этого языка. Тем не менее будьте уверены: каждая монада является аппликативным функтором, даже если в объявлении класса Monad этого не говорится.

Первой функцией, которая объявлена в классе типов Monad, является return. Она аналогична функции pure, находящейся в классе типов Applicative. Так что, хоть она и называется по-другому, вы уже фактически с ней знакомы. Функция return имеет тип (Monad m) => a –> m a. Она принимает значение и помещает его в минимальный контекст по умолчанию, который по-прежнему содержит это значение. Другими словами, она принимает нечто и оборачивает это в монаду. Мы уже использовали функцию return при обработке действий ввода-вывода (см. главу 8). Там она понадобилась для получения значения и создания фальшивого действия ввода-вывода, которое ничего не делает, а только возвращает это значение. В случае с типом Maybe она принимает значение и оборачивает его в конструктор Just.

ПРИМЕЧАНИЕ. Функция return ничем не похожа на оператор return из других языков программирования, таких как C++ или Java. Она не завершает выполнение функции. Она просто принимает обычное значение и помещает его в контекст.

Следующей функцией является >>=, или связывание. Она похожа на применение функции, но вместо того, чтобы получать обычное значение и передавать его обычной функции, она принимает монадическое значение (то есть значение с контекстом) и передаёт его функции, которая принимает обычное значение, но возвращает монадическое.

Затем у нас есть операция >>. Мы пока не будем обращать на неё большого внимания, потому что она идёт в реализации по умолчанию, и её редко реализуют при создании экземпляров класса Monad. Мы подробно рассмотрим её в разделе «Банан на канате».

Последним методом в классе типов Monad является функция fail. Мы никогда не используем её в нашем коде явно. Вместо этого её использует язык Haskell, чтобы сделать возможным неуспешное окончание вычислений в специальной синтаксической конструкции для монад, с которой вы встретитесь позже. Нам не нужно сейчас сильно беспокоиться по поводу этой функции.

Теперь, когда вы знаете, как выглядит класс типов Monad, давайте посмотрим, каким образом для типа Maybe реализован экземпляр этого класса!

instance Monad Maybe where

   return x = Just x

   Nothing >>= f = Nothing

   Just x >>= f = f x