Haskell斐波那契函数打印中间值时如何不改变返回类型？

首先修正你原代码里的语法错误：case分支的箭头是->，不是-，正确的基础斐波那契函数如下：

fib n =
  case n of
    0 -> 0
    1 -> 1
    _ -> fib (n - 1) + fib (n - 2)

main = do
  print (fib 30)

接下来分析你遇到的错误：你用do块把fib改成了返回IO类型的函数，但main里直接print (fib 30)会类型不匹配——print需要的是Show类型的纯数值，而fib 30此时是IO Num；同时你对trace的用法有误，trace不需要放在do块里。

下面给出两种可行的解决方案：

方案1：用Debug.Trace打印中间值（保持纯函数类型） #

Debug.Trace里的trace是Haskell常用调试工具，类型为trace :: String -> a -> a——先打印传入的字符串，再返回第二个参数的值，既能保留fib的纯函数类型，又能输出中间结果。

修改后的代码：

import Debug.Trace

fib n = case n of
    0 -> 0
    1 -> 1
    _ -> let r = fib (n-1) + fib (n-2)
         in trace ("计算得到斐波那契数: " ++ show r) r

main = print (fib 30)

运行后会输出所有递归计算出的中间值，最后打印最终结果。

方案2：将fib改为IO类型函数（显式处理副作用） #

如果你想完全遵循Haskell的IO规则，把打印作为显式副作用，可以把fib改成返回IO Integer的函数，用do块处理递归和打印：

fib :: Int -> IO Integer
fib n = case n of
    0 -> return 0
    1 -> return 1
    _ -> do
        a <- fib (n-1)
        b <- fib (n-2)
        let r = a + b
        putStrLn $ "计算得到: " ++ show r
        return r

main = do
    finalResult <- fib 30
    putStrLn "\n最终结果："
    print finalResult

这里fib每次计算出r后都会打印，最后返回结果，main里用<-绑定结果后输出最终值。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者anon_x