Haskell中foldLeft结合putStrLn的问题及IO操作收集方法

简短概述(TL;DR.) #

执行以下代码：

foldLeft (\_ x -> putStrLn x) (pure ()) ("2":."1":.Nil)

得到的输出是：

1

而非预期的：

2
1

完整问题背景 #

我在完成fp-course的练习时，写了两种printFiles的实现：

正确实现 #

printFiles ps = void . sequence $ (uncurry printFile) <$> ps

该实现的输出符合预期：

>> :main "share/files.txt"
============ share/a.txt
the contents of a

============ share/b.txt
the contents of b

============ share/c.txt
the contents of c

有问题的实现 #

printFiles = foldLeft (\_ (fp, content) -> printFile fp content) (pure ())

但这个实现只输出最后一个文件的内容：

>> :main "share/files.txt"
============ 
share/c.txt
the contents of c

看起来pure ()（即IO ()）只保留了foldLeft中最后一次printFile操作，想知道如何让它收集所有putStrLn操作并按顺序执行。

问题原因与解决方法 #

核心问题：替换而非串联 #

你当前的foldLeft累积函数犯了一个关键错误：每次迭代都直接用新的IO操作替换了之前的累积值，而没有把前后的IO操作串联起来。

以TL;DR的例子展开看：

1. 第一次迭代：处理元素"2"，函数返回putStrLn "2"，直接替换了初始的pure ()
2. 第二次迭代：处理元素"1"，函数返回putStrLn "1"，又替换了之前的putStrLn "2"
   最终执行的只有最后一个IO操作，所以只输出1。

修正方案：用Monad操作串联IO #

IO是Monad，我们可以用>>操作符把前后的IO动作串联起来——先执行累积的所有操作，再执行当前的打印操作。

修正后的printFiles实现：

printFiles = foldLeft (\acc (fp, content) -> acc >> printFile fp content) (pure ())

对应TL;DR的例子，修正后的代码：

foldLeft (\acc x -> acc >> putStrLn x) (pure ()) ("2":."1":.Nil)

执行后会输出：

2
1

原理说明 #

• acc >> printFile ...表示：先执行累积值acc中包含的所有IO操作，再执行当前的printFile操作
• 初始值pure ()是一个空IO动作，不执行任何操作
• 经过foldLeft迭代后，最终得到的IO动作会按顺序执行所有元素对应的打印操作，和sequence方案的效果一致

内容的提问来源于stack exchange，提问作者zichao liu