Haskell中如何过滤[IO (Maybe Int)]列表的Nothing值并得到[IO Int]？

类型合理性判断 #

你期望的fltr :: [IO (Maybe Int)] -> [IO Int]这个签名从逻辑上是不可能成立的。
原因非常简单：要判断某个IO (Maybe Int)返回的是Just还是Nothing，你必须实际执行这个IO动作才能拿到结果，过滤逻辑依赖IO执行后的返回值。如果输出是[IO Int]，列表中的每个元素都是独立的IO动作，你执行的时候根本无法提前判断哪个动作该保留、哪个该丢弃——等你执行完拿到结果再决定过滤，动作本身已经跑完了，过滤就失去了意义。

现有代码的问题修复 #

你提到的文件不存在就报错的问题，根源是你写的readIntFromFile没有捕获IO异常：readFile在文件不存在、无权限读取等场景下会直接抛出IO异常，根本不会走到返回Nothing的分支，自然会导致整个序列执行失败。
我们可以先改造函数，让所有异常场景都返回Nothing：

import Text.Read (readMaybe)
import Control.Exception (catch, IOException)
import Data.Maybe (mapMaybe)

readIntFromFile :: String -> IO (Maybe Int)
readIntFromFile path = 
  (do s <- readFile path
      return $ readMaybe s)
  -- 捕获所有IO异常，统一返回Nothing
  `catch` (\(_ :: IOException) -> return Nothing)

正确的实现方式 #

你之前的思路其实方向是对的，只是需要调整对返回类型的预期，合理的签名应该是[IO (Maybe Int)] -> IO [Int]，合并成一个IO动作返回过滤后的结果列表，实现可以非常简洁：

fltr :: [IO (Maybe Int)] -> IO [Int]
fltr = fmap (mapMaybe id) . sequence

这里mapMaybe id是Data.Maybe提供的工具函数，作用就是从[Maybe a]中提取所有Just的值，等价于你写的列表推导[y | Just y <- xl]。

通用Monad列表过滤思路 #

对于任意Monad m => [m a]类型的列表，不存在通用方法直接返回[m a]的过滤结果，原因和IO场景一致：过滤条件依赖a的值，而a只有在monad上下文里执行m a才能拿到。
通用处理步骤是固定的：

• 用sequence :: (Traversable t, Monad m) => t (m a) -> m (t a)把[m a]合并成m [a]，也就是把多个monadic动作打包成一个动作，执行后拿到所有结果的列表
• 在monad上下文内对结果列表做普通的纯函数过滤即可

内容的提问来源于stack exchange，提问作者monofilm