Haskell。如何在纯 Haskell 函数中执行 IO？如何在执行函数时打印中间结果？

Question

在许多命令式编程语言中，如 Java、C 或 Python，我们可以轻松添加一个 print 函数，它可以为我们提供有关中间状态的信息程序。

我的目标是找到一种方法来完成 Haskell 中类似的事情。我想要的功能不仅可以计算值，还可以打印一些东西。下面的功能是我想做的事情的简化版本。我的实际功能太复杂和不全面，没有上下文在这里展示。

我的想法是拥有一个“纯”Haskell 函数，其中包含一个内部具有 [Int] -> IO () -> Int 类型签名的辅助函数。 IO 参数在 where 子句中初始化为 do 块。但不幸的是，当我运行 GHCI 中的函数时， do 块没有执行。函数编译成功

module Tests where

-- Function returns the sum of the list and tries to print some info
-- but no IO actually happens
pureFuncWithIO :: [Int] -> Int
pureFuncWithIO []   = 0
pureFuncWithIO nums = auxIOfunc nums (return ())
  where
    auxIOfunc [] _       = 0
    auxIOfunc (n : ns) _ = n + auxIOfunc ns (sneakyIOaction n)
    sneakyIOaction n
      = do                               -- Not executed
          putStrLn $ "adding " ++ (show n);
          return ()

GHCI 测试中的输出：

*Tests> pureFuncWithIO [1,2,3,4,5]
15

与此同时，我期待这样的事情：

*Tests> pureFuncWithIO [1,2,3,4,5]
adding 1
adding 2
adding 3
adding 4
adding 5
15

是否有可能想出一种方法让 IO 进入内部，同时保持最外层函数的 return 类型，而不是 IO a 风格？谢谢！

Answer 1

你的 sneakyIOaction 没有被执行，因为你将它的结果作为参数传递给 auxIOfunc，但从不使用那个参数，而且 haskell 作为懒惰的混蛋，它永远不会执行它。

如果你尝试使用所述参数，你会发现你不能。它的类型不允许你用它做任何事情，除了与其他 IO 东西结合。

有一种方法可以做你想做的事，但它是黑暗的一面。你需要 unsafePerformIO

unsafePerformIO :: IO a -> a

这些东西基本上可以让你执行任何 IO。棘手的事情你必须消耗结果，否则你可能会因为它的懒惰而 haskell 跳过它。如果你真的想使用它，你可能想查看 seq，但实际上并不需要结果。

Answer 2

这种类型的签名

pureFuncWithIO :: [Int] -> Int

向调用者承诺不会观察到任何副作用（如打印）。编译器将拒绝任何执行 IO 的尝试。存在一些用于调试的异常 (Debug.Trace)，但它们不应留在生产代码中。还有一些“禁止的”、不安全的低级函数，永远不要在常规代码中使用——你应该假装这些根本不存在。

如果你想做IO，你需要一个IOreturn类型。

pureFuncWithIO :: [Int] -> IO Int

这样做可以在其余代码中加入副作用。

pureFuncWithIO []       = return 0
pureFuncWithIO (n : ns) = do
   putStrLn $ "adding " ++ show n
   res <- pureFuncWithIO ns
   return (n + res)

Haskell设计的一个重点是将不能做IO的函数和可以做IO的函数严格分开。 Haskell 类型系统旨在防止在非 IO 上下文中执行 IO。

Haskell。如何在纯 Haskell 函数中执行 IO？如何在执行函数时打印中间结果？

Haskell. How to do IO inside pure Haskell function? How to print intermediate results while function is being executed?

io

haskell