為什么函式需要IO[data]而不是[[data]]Haskell

以下代碼因此錯誤而失敗。

main.hs:30:13: error:
    ? Couldn't match type: [[Octopus]]
                     with: IO a0
      Expected: IO a0 -> IO a0
        Actual: [[Octopus]] -> [[Octopus]]
    ? In the first argument of ‘iterate’, namely ‘loopStage’
      In the first argument of ‘(!!)’, namely
        ‘iterate loopStage octopusMatrix’
      In a stmt of a 'do' block: iterate loopStage octopusMatrix !! 100
   |
30 |     iterate loopStage octopusMatrix !! 100
   |   

module Main where


data Octopus = Octopus {
    level :: Int,
    hasFlashed :: Int
} deriving (Show)


incrementOctopusEnergyLevelByOne :: Octopus -> Octopus
incrementOctopusEnergyLevelByOne (Octopus level hasFlashed) = 
    Octopus (level   1) hasFlashed

incrementOctopusListEnergyLevelByOne :: [Octopus] -> [Octopus]
incrementOctopusListEnergyLevelByOne = map incrementOctopusEnergyLevelByOne

increaseAllEnergyLevel :: [[Octopus]] -> [[Octopus]]
increaseAllEnergyLevel = map incrementOctopusListEnergyLevelByOne

loopStage :: [[Octopus]] -> [[Octopus]]
loopStage octopus_matrix = do
    increaseAllEnergyLevel octopus_matrix

main = do  
    contents <- readFile "input.txt"
    let fileLines = lines contents
    let matrix = parseListOfStringsToMatrixOfIntegers fileLines
    let octopusMatrix = convertMatrixToOctopusMatrix matrix
    
    iterate loopStage octopusMatrix !! 100
    
    print octopusMatrix

parseStringToListOfIntegers :: String -> [Int]
parseStringToListOfIntegers string = map (read . (:"")) string :: [Int]

parseListOfStringsToMatrixOfIntegers :: [String] -> [[Int]]
parseListOfStringsToMatrixOfIntegers = map parseStringToListOfIntegers

convertIntToOctopus :: Int -> Octopus
convertIntToOctopus value = Octopus value 0 

convertListOfIntsToListOctopus :: [Int] -> [Octopus]
convertListOfIntsToListOctopus = map convertIntToOctopus

convertMatrixToOctopusMatrix :: [[Int]] -> [[Octopus]]
convertMatrixToOctopusMatrix = map convertListOfIntsToListOctopus 

我的問題是，為什么 loopStage 函式需要一個 IO 值？它清楚地標記為[[Octopus]]。

我嘗試洗掉迭代，這使錯誤訊息更加明確。

main.hs:30:5: error:
    ? Couldn't match type ‘[]’ with ‘IO’
      Expected: IO [Octopus]
        Actual: [[Octopus]]

進一步除錯后，似乎錯誤出在函式的回傳型別上，它回傳的是 [[Octopus]] 矩陣的非 IO 版本？這是我第一次寫 Haskell。我嘗試將所有回傳值包裝在 IO 中，但找不到解決方案

uj5u.com熱心網友回復：

我的問題是，為什么loopStage函式需要一個IO值？它清楚地標記為[[Octopus]]。

事實上，該loopStage功能并不期望IO。問題在別處。

讓我們關注這些行。

    contents <- readFile "input.txt"
    -- ...        
    iterate loopStage octopusMatrix !! 100

在這個do塊中，readFile回傳一個值 inside IO。因此，Haskell 推斷iterate loopStage octopusMatrix !! 100必須有型別IO something。

現在，讓我們看一下iterate多型型別：

iterate :: (a -> a) -> a -> [a]

結果型別為

iterate loopStage octopusMatrix !! 100

那么必須是a（的元素型別[a]，由`iterate回傳）。因此，我們必須有

iterate loopStage octopusMatrix !! 100 :: a
loopStage :: (a -> a)
octopusMatrix :: a
a = IO something

因此，我們期望

loopStage :: IO something -> IO something

它處理的實際型別loopStage：

loopStage :: [[Octopus]] -> [[Octopus]]

請注意，GHC 錯誤訊息正是這樣說的：

Expected: IO a0 -> IO a0
Actual:   [[Octopus]] -> [[Octopus]]

這意味著“您正在嘗試將loopStage具有型別的函式 ( ) 傳遞[[Octopus]] -> [[Octopus]]給函式 ( iterate)，而函式 ( ) 需要一種形式的型別IO a0 -> IO a0”。

如何解決這個問題？必須避免嘗試“運行”結果，iterate就好像它是一個 IO 操作一樣：

let newOctopusMatrix = iterate loopStage octopusMatrix !! 100
print newOctopusMatrix

標籤：哈斯克尔

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