Миран Липовача - Изучай Haskell во имя добра!

Функция sequenceобычно используется, если мы хотим пройтись по списку функциями printили putStrLn. Вызов map print [1,2,3,4]не создаёт действия ввода-вывода – вместо этого создаётся список действий. Такой код на самом деле эквивалентен следующему:

[print 1, print 2, print 3, print 4]

Если мы хотим преобразовать список действий в действие, то необходимо воспользоваться функцией sequence:

ghci> sequence $ map print [1,2,3,4]

1

2

3

4

[(),(),(),()]

Но что это за [(),(),(),()]в конце вывода? При выполнении в GHCi действия ввода-вывода помимо самого действия выводится результат выполнения, но только если этот результат не есть (). Поэтому при выполнении в GHCi putStrLn "ха-ха"просто выводится строка – результатом является (). Если же попробовать ввести getLine, то помимо собственно ввода с клавиатуры будет выведено введённое значение – результатом является IO String.

Поскольку применение функции, возвращающей действие ввода-вывода, к элементам списка и последующее выполнение всех полученных действий очень распространено, для этих целей были введены две вспомогательные функции – mapMи mapM_. Функция mapMпринимает функцию и список, применяет функцию к элементам списка, сводит элементы в одно действие ввода-вывода и выполняет их. Функция mapM_работает так же, но отбрасывает результат действия ввода-вывода. Она используется, когда нам не важен результат комбинированного действия ввода-вывода.

ghci> mapM print [1,2,3]

1

2

3

[(),(),()]

ghci> mapM_ print [1,2,3]

1

2

3

Функция foreverпринимает действие ввода-вывода – параметр и возвращает действие ввода-вывода – результат. Действие-результат будет повторять действие-параметр вечно. Эта функция входит в модуль Control.Monad. Следующая программа будет бесконечно спрашивать у пользователя строку и возвращать её в верхнем регистре:

import Control.Monad

import Data.Char

main = forever $ do

putStr "Введите что-нибудь: "

l <���– getLine

putStrLn $ map toUpper l

Функция forM(определена в модуле Control.Monad) похожа на функцию mapM, но её параметры поменяны местами. Первый параметр – это список, второй – это функция, которую надо применить к списку и затем свести действия из списка в одно действие. Для чего это придумано? Если творчески использовать лямбда-выражения и ключевое слово do, можно проделывать такие фокусы:

import Control.Monad

main = do

colors <���– forM [1,2,3,4] (\a –> do

putStrLn $ "С каким цветом ассоциируется число "

++ show a ++ "?"

color <���– getLine

return color)

putStrLn "Цвета, ассоциирующиеся с 1, 2, 3 и 4: "

mapM putStrLn colors

Вот что мы получим при запуске:

С каким цветом ассоциируется число 1?

белый

С каким цветом ассоциируется число 2?

синий

С каким цветом ассоциируется число 3?

красный

С каким цветом ассоциируется число 4?

оранжевый

Цвета, ассоциирующиеся с 1, 2, 3 и 4:

белый

синий

красный

оранжевый

Анонимная функция ( \a –> do ...) – это функция, которая принимает число и возвращает действие ввода-вывода. Нам пришлось поместить её в скобки, иначе анонимная функция решит, что следующие два действия ввода-вывода принадлежат ей. Обратите внимание, что мы производим вызов return colorвнутри блока do. Это делается для того, чтобы действие ввода-вывода, возвращаемое блоком do, содержало в себе цвет. На самом деле мы не обязаны этого делать, потому что функция getLineуже содержит цвет внутри себя. Выполняя color <���– getLineи затем return color, мы распаковываем результат getLineи затем запаковываем его обратно, то есть это то же самое, что просто вызвать функцию getLine. Функция forM(вызываемая с двумя параметрами) создаёт действие ввода-вывода, результат которого мы связываем с идентификатором colors. Этот идентификатор – обычный список, содержащий строки. В конце мы распечатываем все цвета, вызывая выражение mapM putStrLn colors.

Вы можете думать, что функция forMимеет следующий смысл: «Создай действие ввода-вывода для каждого элемента в списке. Каков будет результат каждого такого действия, может зависеть от элемента, из которого оно создаётся. После создания списка действий исполни их и привяжи их результаты к чему-либо». Однако мы не обязаны их связывать – результаты можно просто отбросить.

На самом деле мы могли бы сделать это без использования функции forM, но так легче читается. Обычно эта функция используется, когда нам нужно отобразить (map)и объединить (sequence)действия, которые мы тут же определяем в секции do. Таким образом, мы могли бы заменить последнюю строку на выражение forM colors putStrLn.

В этой главе мы изучили основы системы ввода-вывода языка Haskell. Также мы узнали, что такое действия ввода-вывода, как они позволяют выполнять ввод-вывод, в какой момент они выполняются. Итак, повторим пройденное: действия ввода-вывода – это значения, такие же, как любые другие в языке Haskell. Мы можем передать их в функции как параметры, функции могут возвращать действия ввода-вывода в качестве результата. Они отличаются тем, что если они попадут в функцию main(или их введут в интерпретаторе GHCi), то будут выполнены. В этот момент они могут выводить что-либо на экран или управлять звуковыводящим устройством. Каждое действие ввода-вывода может содержать результат общения с реальным миром.

Не думайте о функции, например о putStrLn, как о функции, которая принимает строку и печатает её на экране. Думайте о ней как о функции, которая принимает строку и возвращает действие ввода-вывода. Это действие при выполнении печатает нечто ценное на вашем терминале.

Теперь, когда вы понимаете идеи, лежащие в основе ввода-вывода в языке Haskell, можно приступать к интересным штукам. В этой главе мы будем обрабатывать файлы, генерировать случайные числа, читать аргументы командной строки и много чего ещё. Будьте готовы!

Вооружившись знанием того, как работают действия ввода-вывода, можно перейти к чтению и записи файлов. Но прежде давайте посмотрим, как Haskell умеет работать с потоками данных. Потоком называется последовательность фрагментов данных, которые поступают на вход программы и выводятся в результате её работы. Например, когда вы вводите в программу символы, печатая их на клавиатуре, последовательность этих символов может рассматриваться как поток.