String.IsNullOrEmpty 单子

Question

我最近一直在涉足函数式编程的迷人世界，这主要是因为获得了像 React 这样的 FP 平台的经验，并阅读了 https://blog.ploeh.dk/ 之类的博客。作为主要的命令式程序员，这是一个有趣的转变，但我仍在努力让自己湿透。

我对这样使用 string.IsNullOrEmpty 有点厌倦了。很多时候我发现自己在代码中乱扔了诸如

之类的表达式

_ = string.IsNullOrEmpty(str) ? "default text here" : str;

这并没有那么糟糕，但是说我想将一堆选项链接到 null 之后，例如

_ = string.IsNullOrEmpty(str) ? (
    util.TryGrabbingMeAnother() ??
    "default text here") : str;

哎呀。我宁愿有这样的东西 --

_ = monad.NonEmptyOrNull(str) ??
    util.TryGrabbingMeAnother() ??
    "default text here";

如示例所示，我正在使用我称为 monad 的函数来帮助将 string.IsNullOrEmpty 减少为可空链接的操作：

public string NonEmptyOrNull(string source) =>
    string.IsNullOrEmpty(source) ? null : source;

我的问题是，这是正确的术语吗？我知道 Nullable<T> 可以被认为是一个 monad（参见 and Monad in plain English? (For the OOP programmer with no FP background)）。这些材料是很好的参考资料，但我对这个主题的直觉把握仍然不够充分，无法判断我是否只是在混淆或前后矛盾。例如，我知道 monad 应该像我上面所说的那样启用函数链接，但它们也是“类型放大器”——所以我的小例子似乎表现像一个用于启用链接的 monad ，但似乎将 null/empty 转换为 null 是减少而不是放大，所以我怀疑这实际上是否是单子。因此，对于这个特定的应用程序，对 FP 有更多经验的人可以告诉我将 NonEmptyOrNull 称为 monad 是否准确，为什么或为什么不正确？

Answer 1

我相信这通常在 FP 范例中比验证 null 提前一步解决。 str 值绝不能为 null。相反，原始方法必须 return 一个空集合。这样，方法链接就不必验证 null。下一个操作将不会执行，因为没有要操作的元素

您可以找到多个参考资料。在互联网上与此相关。 https://www.informit.com/articles/article.aspx?p=2133373&seqNum=5 是我可以快速抓住的

我是从 Pluralsight 的 Zoran Horvat 课程中学到的。如果您确实可以访问，请检查一下。课程名称是“ .NET 中的战术设计模式：控制流”，模块是“空对象和特例模式”

考虑到对 FP 的兴趣，Zoran Horvat 还开设了其他课程，帮助转换或使 OO 代码更具功能性。我很高兴能在这里做出回应，因为最近我也一直在研究 FP。祝你好运！

Answer 2

一个单子是一个三元组，包括：

单参数类型构造函数M
类型为 a -> M a

unit

类型为 M (M a) -> a

join

满足单子定律。

类型构造函数是一个类型级函数，它接受多个类型参数和 returns 一个类型。 C# 不直接具有此功能，但是在编码 monad 时，您需要一个单参数泛型类型，例如List<T>、Task<T> 等。因此，对于某些泛型类型 M，您需要两个函数，它们从单个值构造泛型类型的实例，一个 'flattens' 的嵌套实例方式。例如 List<T>:

public static List<T> unit<T>(T value) { return new List<T> { value }; }
public static List<T> join<T>(List<List<T>> l) { return l.SelectMany(l => l); }

从这个定义可以看出单个函数不能满足monad的定义，所以你的例子不是monad的例子

根据这个定义，Nullable<T>也没有monad实例，因为无法构造嵌套类型Nullable<Nullable<T>>，所以join无法实现。

Answer 3

这更像是一个 filter 操作。在 C# 中，您习惯上称它为 Where。如果我们更明确地区分缺失值和填充值，可能会更容易看出，我们可以使用 the Maybe container:

public static Maybe<T> Where<T>(
    this Maybe<T> source,
    Func<T, bool> predicate)
{
    return source.SelectMany(x => predicate(x) ? x.ToMaybe() : Maybe.Empty<T>());
}

只有少数 containers 支持过滤。最常见的两个是 Maybe（又名 Option）和各种集合（即 IEnumerable<T>）。

在 Haskell 中（它的类型系统比 C# 更强大）this is enabled via a class named MonadPlus, but I think that the type class Alternative actually ought to be enough to implement filtering. Alternative is described 作为应用函子上的 幺半群。 我不确定不过，这特别有用。

使用上述 Where 方法，您可以将 Maybe 值通过检查 IsNullOrEmpty 像这样：

var m = "foo".ToMaybe();
var inspected = m.Where(s => !string.IsNullOrEmpty(s));

这将使 m 不变地通过，而以下则不会：

var m = "".ToMaybe();
var inspected = m.Where(s => !string.IsNullOrEmpty(s));

你可以用 Nullable<T> 做同样的事情，但我会把它留作练习

您也可以使用 C# 8 的新 可空引用类型 语言功能来实现，但我还没有尝试过。

String.IsNullOrEmpty 单子

String.IsNullOrEmpty Monad

c#

string

monads

null

functional-programming