Monads的'紅色管'不同於類型？

Question

我是關於monad，'pipes'和'red pipe'的reading an interesting article。從看起來它是說功能參數或類是管道的類型，以確保一切正常。然後它變成一個紅色管道，並且必須始終是一個紅色管道和純淨。這部分我不明白

爲什麼'紅管'不能成爲'藍管'？紅色管道可以轉換爲普通管道嗎？這與純度有什麼關係？我能想到這就像class RedPipe: PlainPipe { /* same interface and implementation here*/ }？

Answer 1

在Haskell中，函數的類型告訴你它到底做了什麼，更重要的是，它沒有做什麼。這使得更容易推理Haskell代碼。

舉例來說，如果我有以下類型的函數：

f :: Int -> Int 

我知道，它需要一個Int作爲輸入，併產生一個Int作爲輸出，它也沒有別的。重要的是，我知道它沒有副作用。

如果我有類型的函數：

g :: Double -> State Int Double 

...該功能需要一個Double作爲參數，併產生辦法產生Double，但只有當我允許它協商或修改一些Int狀態。

如果我有類型的函數：

h :: Int -> Maybe String 

我知道，這個功能需要一個Int，並可能產生String，也可能會失敗，生產什麼。請注意，前兩個函數都沒有返回Maybe，這意味着它們不會失敗。 Haskell默認不允許失敗（即可爲空值）。

如果我有類型的函數：

i :: String -> IO() 

我知道，這個功能需要一個String並且可以運行產生副作用。請注意，以前的函數都沒有IO的類型，這意味着它們不會產生副作用。 Haskell默認不允許副作用。你必須明確地加入他們的類型。

這意味着我們可以查看函數或值的類型，並立即瞭解它們正在使用的功能。因此，例如，如果我看到類型爲Maybe，我知道可能會失敗，如果我不這樣做，那麼我知道沒有可能失敗。同樣，如果我在該類型中看到IO，則我知道存在潛在的副作用，但如果我在該類型中看不到IO，則不存在副作用的可能性。

在主流語言中，您不具備選擇性「選擇」功能的能力。所有功能默認情況下始終處於打開狀態，這意味着您必須始終檢查null，因爲您無法保證某些功能沒有失敗，並且您必須始終運行測試，因爲您無法保證某些功能並沒有暗示修改你係統的狀態。

Haskell允許您限制函數的行爲，使您可以更細緻地控制其「權限」，這樣可以更輕鬆地擴展到大型程序而無需使用錯誤，還可以更輕鬆地閱讀和理解Haskell代碼，因爲類型枚舉代碼行爲的全部範圍，所以你永遠不必理解類型允許的更多內容。

Answer 2

作者使用術語「紅管」和「藍管」作爲隱喻。據我所知，這不是廣泛使用的術語。我認爲他的文章的關鍵點在於Java等語言提供的類型安全性有助於捕捉某些程序員錯誤，將純從不純函數可以捕捉更多。用他的例子之一：

square :: Double -> Double 

這種類型的簽名告訴我，

1. 功能square沒有任何副作用。它不會偷偷摸摸地更新數據庫，或者在屏幕上打印某些內容，或者更改某些狀態數據，否則會讓我感到驚訝。 （例如，在Java或C中，我將不得不閱讀函數及其調用的任何函數，或依賴文檔來知道函數的功能。）

2. 每次我用特定的價值，比如說，square 5，我會得到完全一樣的結果。這被稱爲參考透明度，它允許編譯器做一些優化，因爲它知道這個值永遠不會改變，所以只需要計算一次。