実際には、すべてのモジュールに自動的にインポートされる標準ライブラリであるPreludeでたまたま定義されているのは、通常のデータ コンストラクターです。
Maybe とは、構造的に
定義は次のようになります。
data Maybe a = Just a
| Nothing
その宣言は、Maybe a
型変数によってパラメーター化される型を定義します。これはa
、の代わりに任意の型で使用できることを意味しますa
。
構築と破壊
この型には 2 つのコンストラクターJust a
とNothing
. 型に複数のコンストラクターがある場合、その型の値は可能なコンストラクターの 1 つだけで構築されている必要があることを意味します。このタイプの場合、値はJust
またはを介して構築されNothing
ました。他の (エラー以外の) 可能性はありません。
パラメーターの型がないため、コンストラクターとして使用される場合、すべてNothing
の型のメンバーである定数値に名前を付けます。ただし、コンストラクターには型パラメーターがあります。つまり、コンストラクターとして使用すると、型から型への関数のように機能します。つまり、型を持ちます。Maybe a
a
Just
a
Maybe a
a -> Maybe a
したがって、型のコンストラクターはその型の値を構築します。物事の反対側は、その値を使用したい場合であり、パターン マッチングが機能する場所です。関数とは異なり、コンストラクターはパターン バインディング式で使用できます。これにより、複数のコンストラクターを持つ型に属する値の大文字と小文字の分析を行うことができます。
パターンマッチで値を使用するには、次Maybe a
のように各コンストラクターにパターンを提供する必要があります。
case maybeVal of
Nothing -> "There is nothing!"
Just val -> "There is a value, and it is " ++ (show val)
その場合の式では、最初のパターンは値が の場合にNothing
一致し、2 番目のパターンは値が で構築された場合に一致しJust
ます。2 番目のものが一致する場合は、一致する値が構築されたときにコンストラクターにval
渡されたパラメーターにも名前をバインドします。Just
たぶん何を意味するのか
これがどのように機能するかについては、すでにご存知かもしれません。値にマジックはありませんMaybe
。通常の Haskell Algebraic Data Type (ADT) です。しかし、あなたの例のように、値の欠如を表すInteger
余分な値 ( ) を持つ新しいコンテキストに型を効果的に「持ち上げる」または拡張するため、かなり使用されています! Nothing
次に、型システムでは、そこにある可能性のある にアクセスできるようにする前に、その余分な値をチェックする必要がInteger
あります。これにより、かなりの数のバグが防止されます。
今日の多くの言語は、この種の「値のない」値を NULL 参照を介して処理します。著名なコンピューター科学者であるトニー・ホーア (彼はクイックソートを発明し、チューリング賞の受賞者です) は、これを彼の「10 億ドルの間違い」として認めています。Maybe 型はこれを修正する唯一の方法ではありませんが、効果的な方法であることが証明されています。
多分 Functor として
ある型を別の型に変換して、古い型での操作を新しい型で機能するように変換するという考え方は、 という Haskell 型クラスの背後にある概念でありFunctor
、これMaybe a
には の便利なインスタンスがあります。
Functor
fmap
は、基本型 ( などInteger
) の値の範囲にある関数を、リフトされた型 ( など) の値の範囲にある関数にマップする というメソッドを提供しますMaybe Integer
。値を操作するために で変換された関数は、次のようfmap
に機能します。Maybe
case maybeVal of
Nothing -> Nothing -- there is nothing, so just return Nothing
Just val -> Just (f val) -- there is a value, so apply the function to it
したがって、Maybe Integer
valuem_x
とInt -> Int
functionがある場合、実際に値があるかどうかを気にせずに、関数を に直接適用f
できます。実際、持ち上げられた関数のチェーン全体を値に適用することができ、終了時に一度だけ明示的にチェックすることだけを気にする必要があります。fmap f m_x
f
Maybe Integer
Integer -> Integer
Maybe Integer
Nothing
たぶんモナドとして
あなたが a の概念にどれだけ精通しているかはわかりMonad
ませんが、少なくともIO a
以前に使用したことがあり、型シグネチャIO a
は と非常によく似ていMaybe a
ます。IO
コンストラクターを公開せず、Haskell ランタイム システムによってのみ「実行」できるという点で特別ですがFunctor
、Monad
. Monad
実際、 a はいくつかの特別な機能を備えた特別な種類の にすぎないという重要な意味がありFunctor
ますが、ここではそれについて説明する場所ではありません。
とにかく、モナドはIO
型を「結果が値になる計算」を表す新しい型にマップするのが好きで、通常の関数を「値を評価することによって得られる計算」に変える非常に似た関数 Monad
を介して、関数を型に持ち上げることができます。関数。"fmap
liftM
あなたはおそらく(ここまで読んだなら)それMaybe
もMonad
. 「値を返さない可能性のある計算」を表します。例と同様にfmap
、これにより、各ステップの後で明示的にエラーをチェックすることなく、大量の計算を実行できます。実際、Monad
インスタンスが構築される方法では、Maybe
値の計算はa に遭遇するとすぐに停止するNothing
ため、計算の途中での即時の中止または値のないリターンのようなものです。
あなたはたぶん書いたかもしれません
前に言ったようにMaybe
、言語構文またはランタイム システムに焼き付けられた型に固有のものは何もありません。Haskell がデフォルトで提供していない場合は、すべての機能を自分で提供できます。実際、別の名前を付けて自分で書き直して、同じ機能を得ることができます。
型とそのコンストラクタについては理解していただけたと思いますが、Maybe
不明な点があればお知らせください。