PureScript中do notation使用困惑：等价改写为何触发类型错误？

问题重现 #

第一段可正常运行的代码：

module Main where

import Prelude

import Data.String.Common (joinWith)
import Data.String.Utils (lines)
import Effect (Effect)
import Effect.Console (log)

contents :: String
contents = "1 2\n3 4"

l :: Array String
l = lines contents

main :: Effect Unit
main = do
  log (joinWith "\n" l)

将l移至do块内使用l <- lines contents改写后，出现类型错误：

module Main where

import Prelude

import Data.String.Common (joinWith)
import Data.String.Utils (lines)
import Effect (Effect)
import Effect.Console (log)

contents :: String
contents = "1 2\n3 4"

main = do
  l <- lines contents
  log (joinWith "\n" l)

编译器报错：

Could not match type

    String

  with type

    Array String

while checking that type String
  is at least as general as type Array String
while checking that expression l
  has type Array String
in value declaration main

错误原因 #

核心问题在于do块里的<-符号的用途：它是用来提取monadic上下文（比如Effect、Maybe这类容器类型）内部的值，要求右侧的表达式必须是m a类型（比如Effect String），而非纯值类型。

lines是纯函数，类型为String -> Array String，接收字符串后直接返回Array String纯值，没有任何monadic上下文。但main的类型是Effect Unit，do块会强制要求<-右侧的表达式属于Effect类型，因此编译器会强行把lines contents的类型推断为Effect String——这就产生了矛盾：lines实际返回的是Array String，却被编译器当成了Effect String，通过<-提取出的l便被推断为String类型，而后续joinWith需要的是Array String，自然出现类型不匹配错误。

修正方案 #

因为lines是纯函数，不需要monadic绑定，直接在do块里用let声明变量即可：

module Main where

import Prelude

import Data.String.Common (joinWith)
import Data.String.Utils (lines)
import Effect (Effect)
import Effect.Console (log)

contents :: String
contents = "1 2\n3 4"

main = do
  let l = lines contents
  log (joinWith "\n" l)

这样l的类型会被正确推断为Array String，代码可正常运行。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者SolarBear