Haskell中bracket的after调用时机及mybracket正确性求证

一、原bracket函数为何只执行一次after？ #

先看标准库的bracket实现：

bracket
        :: IO a         -- ^ 先执行的资源获取逻辑
        -> (a -> IO b)  -- ^ 最后执行的资源释放逻辑
        -> (a -> IO c)  -- ^ 中间执行的业务逻辑
        -> IO c         -- 返回中间逻辑的结果
bracket before after thing =
  mask $ \restore -> do
    a <- before
    r <- restore (thing a) `onException` after a
    _ <- after a
    return r

测试代码：

bracket (pure 1) (\a -> print a >> pure a) (\a -> head [])

执行后print只输出一次，核心原因在于onException的行为逻辑：

关键代码段执行逻辑 #

r <- restore (thing a) `onException` after a
_ <- after a

• 当thing a（此处为head []）抛出异常时：
  1. onException捕获异常，执行after a（即print 1）；
  2. 执行完成后，onException会重新抛出捕获到的异常；
  3. 异常抛出后，后续的_ <- after a代码不会被执行，因此after仅调用一次。
• 当thing a正常执行完成时：
  1. onException不会触发，直接获取thing a的结果；
  2. 继续执行后续的_ <- after a，此时after也仅调用一次。

简言之，onException内的after和后续的after是互斥执行的，永远不会同时触发，所以无论是否发生异常，after只会被调用一次。

二、自定义mybracket能否保证after只调用一次？ #

自定义实现代码：

mybracket
        :: IO a                    -- ^ 资源获取逻辑
        -> (Maybe c -> a -> IO c)  -- ^ 资源释放逻辑（带执行状态标记）
        -> (a -> IO c)             -- ^ 中间业务逻辑
        -> IO c                    -- 返回释放逻辑的结果
mybracket before after thing =
  mask $ \restore -> do
    a <- before
    r <- restore (thing a) `onException` after Nothing a
    r1 <- after (Just r) a
    return r1

可以保证无论thing是否抛出异常，after只会被调用一次：

• 当thing a抛出异常时：
  1. onException触发，调用after Nothing a；
  2. 随后异常被重新抛出，后续的after (Just r) a不会执行，after仅调用一次。
• 当thing a正常执行时：
  1. onException不触发，直接拿到结果r；
  2. 执行after (Just r) a，after也仅调用一次。

该实现通过Maybe c标记释放逻辑的执行场景（异常/正常），同时利用onException的异常传播特性，确保两个分支互斥，不会重复调用after。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者RandomB