Vstup, výstup a monády

Krok 1: Spustiteľný program

Spustiteľný program v jazyku Haskell musí obsahovať funkciu main :: IO ().

main :: IO ()
main = putStrLn "Hello world!"

ghc hello.hs

Krok 2: Vstupné a výstupné akcie

import System.Environment

Krok 3: Monády

Typ IO je len jedným z monadických typov. Haskell však definuje viacero takýchto typov. Pre všetky z nich je možné používať operátory >>=, >> na spájanie operácií a funkciu return na zabalenie hodnoty do monády. Pritom to, čo sa vykoná pri spájaní operácii pomocou >>= je definované typom. Pre IO je to sekvenčné vykonávanie akcií, ale napríklad pre zoznam ([]), ktorý je tiež monádou, je to vykonanie ďalšej operácie na každom elemente z výsledku predchádzajúcej operácie a spojenie výsledkov do jedného zoznamu (xs >>= f = concat (map f xs)).

generation = replicate 3
test1 = ["bunny"] >>= generation
test2 = ["bunny"] >>= generation >>= generation

Ďalším príkladom monády je typ Maybe. V jeho prípade operátor >>= prepája viacero operácií vracajúcich Maybe tak, že ak niektorá z nich vráti Nothing, potom celá reťaz vráti Nothing. Majme, napríklad, funkciu getTaxOwed, ktorá vyhľadá veľkosť dane naprieč niekoľkých databáz pomocou funkcie lookup (kompletný kód s databázami).

getTaxOwed :: String -> Maybe Double
getTaxOwed name =
    case lookup name phonebook of
        (Just number) -> case lookup number governmentDatabase of
            (Just registration) -> lookup registration taxDatabase
            Nothing -> Nothing
        Nothing -> Nothing

Použitie operátora >>= v prípade typoc Maybe a Either umožňuje dosiahnuť efekt, podobný spracovávaniu výnimiek (exception handling). Prípadnú chybu nie je nutné ošetrovať v každom výraze kde môže vzniknuť, ale len na jednom mieste.

Krok 4: Zadanie

Spojme dva použitia monád pri riešení zadania — interakcie s hráčom v hre Míny. Použijeme monádu IO pre realizáciu vstupu a výstupu, a monádu Either pre ošetrovanie chýb.

Hlavná funkcia humanSolver bude riešiť vstup a výstup. V prípade chybného vstupu tiež pomocou rekurzie zabezpečí opakované čítanie vstupu.

-- | Read a command from a user.
humanSolver :: Solver
humanSolver board = do
    putStrLn "Please enter your choice: <O A1> for open, <M A1> for mark"
    input <- getLine
    ...

O spracovanie vstupu od používateľa sa bude starať samostatná funkcia parseInput. Ta dostane hraciu plochu (kvôli validácií ťahov) a reťazec zadaný používateľom. Jej výsledkom je buď zadaný ťah, alebo hlásenie o chybe.

parseInput :: Board -> String -> Either String Move

Samotná funkcia však iba normalizuje vstup a kontroluje, či nie je prázdny. O jednotlivé kroky spracovania sa budú starať pomocné funkcie:

normalizeInput :: String -> String
parseMove :: Board -> String -> Either String Move  -- Expects nonempty normalized string
parseCommand :: Char -> Either String (Pos -> Move)
parsePosition :: String -> Either String Pos