haskell - 为什么导入 Control.Applicative 允许此错误代码进行类型检查？

Question

我正在帮助一个 friend 学习 Haskell，他最近创建了这样的代码，该代码在运行时检查并产生 CPU 燃烧循环。我对此完全感到困惑。

import Control.Monad
import Control.Applicative

main = forever putStrLn "Hello, infinity"

那不应该类型检查，但确实如此。正确的版本显然是:

main = forever $ putStrLn "Hello, infinity"

令我感到奇怪和惊讶的是，无论是否导入 Control.Applicative，您都会得到不同的结果。如果不导入它，它不会输入检查:

Prelude Control.Monad> forever putStrLn "Hello, infinity"

<interactive>:1:1:
    No instance for (Monad ((->) String))
      arising from a use of `forever'
    Possible fix: add an instance declaration for (Monad ((->) String))
    In the expression: forever putStrLn "Hello, infinity"
    In an equation for `it': it = forever putStrLn "Hello, infinity"

我没有看到 ((->) String 的 Monad 实例在 Control.Applicative 的源代码中，所以我猜测由于它使用 Control.Category 或 Control.Arrow 正在发生一些奇怪的事情，但我不知道。所以我想我有两个问题:

导入 Control.Applicative 的原因是什么？

当它进入无限循环时会发生什么？在这种情况下，Haskell 实际上试图执行什么？

谢谢，

Answer 1

没有 (->) String 的实例，但有 (->) e 的实例……这个例子在很多情况下都非常非常有用。对于第二个问题，我们必须看看forever和函数的类实例:

instance Monad ((->) e) where
    return x = \e -> x
    m >>= f  = \e -> f (m e) e

forever m = m >> forever m = m >>= \_ -> forever m

现在，forever putStrLn 是什么意思？做？

forever putStrLn
    = putStrLn >>= \_ -> forever putStrLn
    = \e -> (\_ -> forever putStrLn) (putStrLn e) e
    = \e -> (forever putStrLn) e
    = forever putStrLn

...它只是一个纯粹的无限循环，基本等同于loop = loop .

要了解阅读器 monad(众所周知)的情况，请查看 the documentation ，关于单子(monad)的一切section on Reader ，并且在整个 Typeclassopedia 中散布着一些提示。这可能会有所帮助。