haskell : 如何使用 gtk 和函数映射绘制一些像素（副作用）

Question

我正在尝试学习 gtk2hs，一个 API 允许 haskell 程序使用 windows、菜单、工具栏和图表。

想画Mandelbrot集，所以开始写东西，但是卡在最后，就是要用side effects来画Mandelbrot集的每个点。

数据是：我有一个 300px * 200px 的 canvas（绘图区域）和一个函数 mandelbrot :: Float -> Float -> Bool，如果该点在 mandelbrot 集中，其输出为真，并且否则为假。

要实现的工作是：对于每个像素（宽度：0 到 300，高度：0 到 200），将坐标转换到 [-2..2]*[-2..2] 范围内,调用mandelbrot函数,如果结果为真,则调用包Cairo which draws the point. (The function is C.rectangle a b 1 1.)

的一个函数

我的尝试：

example :: Double -> Double -> C.Render ()
example width height = do
  setSourceRGB 0 0 0
  setLineWidth 1

  let 
    affiche a b = do 
      if (mandelbrot a b) then 
        C.rectangle a b 1 1
        return()
      return ()

    colonnes = [0..299]
    lignes = [0..199]
  in 
    map (\t -> t/300*4-2) colonnes
    map (\t -> t/200*4-2) lignes
    map affiche (zip (colonnes,lignes))
    stroke            -- it displays the changes on the screen

它触发错误： - 在第二个 return:

Error: Parse error: return

谢谢

编辑：非常感谢您的回答。我大大改进了我的程序，但我仍然有错误。

这是最新版本：

affiche :: Double -> Double -> Render()
affiche a b = when (mandelbrot a b) $ C.rectangle a b 1 1

colonnes = [ t/300.0*4.0-2.0 | t<-[0.0..299.0] ]
lignes = [ t/200.0*4.0-2.0 | t<-[0.0..199.0] ]


example :: Double -> Double -> C.Render ()
example width height = do
    setSourceRGB 0 0 0
    setLineWidth 1

    mapM_ (\ (a, b) -> affiche a b) (zip (colonnes,lignes))
    stroke

错误是：

（所有 2 在 "mapM_" 行）：

*   Couldn't match type ‘[(a0, b0)]’ with ‘(Double, Double)’
  Expected type: [b0] -> (Double, Double)
    Actual type: [b0] -> [(a0, b0)]
  In the second argument of ‘mapM_’, namely
    ‘(zip (colonnes, lignes))’
  In a stmt of a 'do' block:
    mapM_ (\ (a, b) -> affiche a b) (zip (colonnes, lignes))


*  Couldn't match expected type ‘[a0]’
              with actual type ‘([Double], [Double])’
  In the first argument of ‘zip’, namely ‘(colonnes, lignes)’
  In the second argument of ‘mapM_’, namely
    ‘(zip (colonnes, lignes))’
  In a stmt of a 'do' block:
    mapM_ (\ (a, b) -> affiche a b) (zip (colonnes, lignes))

我还有一个问题：请确认如果一个函数 return 是 "Render()" 类型，那么它里面的所有语句都应该 return 这个类型的值。谢谢

Answer 1

Haskell 中的 if 结构与其他语言不同：它实际上等同于三元 条件运算符 即 ? : 在类 C 语言中。这意味着，如果您使用 if ... then，您必须也有一个 else 分支。

原因：Haskell不是必须的；你不会写出应该做什么，而是结果应该是什么。在命令式语言中，你可以什么都不做，但在Haskell中你总是需要指定一些结果。

现在，monadic do 块当然基本上是一种命令式嵌入式语言。在这里，您可以只指定本地结果应该是 no-op 操作，以实现此时什么都不做：

    affiche a b = do 
      if mandelbrot a b then 
        C.rectangle a b 1 1
        return ()   -- note: `return` isn't needed here
       else
        return ()
      return ()  -- nor here

一种较短的写法是使用 when 组合器，它基本上是 if-then-else 和 else 分支中的 return ():

    affiche a b = when (mandelbrot a b) $ C.rectangle a b 1 1

您的代码还有一个问题：

  in 
    map (\t -> t/300*4-2) colonnes      -- number list
    map (\t -> t/200*4-2) lignes        -- number list
    map affiche (zip (colonnes,lignes)) -- list of `Render ()` actions
    stroke                              -- `Render ()` action

在那里，您只需写出几个完全不同类型的表达式。你不能那样做！使用这些表达式，Haskell 应该做什么？

好吧，显然您想执行一系列操作。因此你又需要do！

  in do
    ...

但是您从 map (\t -> t/300*4-2) colonnes 获得的这些列表根本不是操作。您不能执行它们，只能评估它们。在这种情况下，显然您希望 colonnes 成为将该函数映射到列表 [0..299] 的结果。好吧，那你为什么不马上指定呢？

    colonnes = map (\t -> t/300*4-2) [0..299]
    lignes = map (\t -> t/200*4-2) [0..199]

或者，为什么不作为列表理解

    colonnes = [ t/300*4-2 | t<-[0..299] ]
    lignes = [ t/200*4-2) t<-[0..199] ]

最后，您需要映射 affiche 列表。这实际上是一个“monadic action map”。这个函数是mapM_，不是map。

    colonnes = [ t/300*4-2 | t<-[0..299] ]
    lignes = [ t/200*4-2) t<-[0..199] ]
  in
    mapM_ affiche $ zip colonnes lignes
    stroke

快到了，但还不完全是。如果 affiche 的签名采用两个数字的元组（您从 zip 获得这样的元组），那么这将起作用。然而，affiche a b = do 意味着函数是 curried（在 Haskell 中是习惯的，特别是 zip！）。不过您可以轻松撤消该操作

    mapM_ (uncurry affiche) $ zip colonnes lignes

但在这种特定情况下，我实际上建议改为定义

    affiche :: (Float,Float) -> C.Render ()
    affiche (a,b) = when (mandelbrot a b) $ C.rectangle a b 1 1

因为a和b确实属于同一类，形成了一个单一的坐标规范。

还有一个问题：您在这里使用了 Float 个数字。嗯... it doesn't really make sense to do that, in Haskell. At any rate, rectangle 需要 Double 作为参数，所以要么将 affiche 和 mandelbrot 都切换为也采用 Double，要么将 a 和b 在传递给 rectangle 之前：

    affiche :: (Float,Float) -> C.Render ()
    affiche (a,b) = when (mandelbrot a b)
                  $ C.rectangle (realToFrac a) (realToFrac b) 1 1

哦，还有一件事：我认为 zip 在这里做的事情不对。但是...自己想办法...

haskell : 如何使用 gtk 和函数映射绘制一些像素（副作用）

haskell : how to draw some pixels (side effects) using gtk and the function map

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