모나드는 무엇입니까?

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모나드는 무엇입니까?

proclub 2020. 10. 10. 12:28

모나드는 무엇입니까?

최근 하스켈을 간략히 살펴 보았는데 , 모나드가 본질적으로 무엇인지에 대한 간단하고 간결하며 실용적인 설명은 무엇일까요?

나는 내가 본 대부분의 설명이 상당히 접근하기 어렵고 실제적인 세부 사항이 부족하다는 것을 발견했습니다.

첫째 : 수학자가 아닌 경우 모나드 라는 용어 는 약간 공허합니다. 대체 용어는 실제로 유용한 것에 대해 좀 더 설명하는 계산 빌더 입니다.

실용적인 예를 요청합니다.

예 1 : 목록 이해력 :

[x*2 | x<-[1..10], odd x]

이 식은 1부터 10까지의 범위에있는 모든 홀수의 배를 반환합니다. 매우 유용합니다!

이것은 실제로 List 모나드 내의 일부 작업에 대한 구문 설탕 일뿐입니다. 동일한 목록 이해력을 다음과 같이 작성할 수 있습니다.

do
   x <- [1..10]
   guard (odd x)
   return (x * 2)

또는:

[1..10] >>= (\x -> guard (odd x) >> return (x*2))

예 2 : 입력 / 출력 :

do
   putStrLn "What is your name?"
   name <- getLine
   putStrLn ("Welcome, " ++ name ++ "!")

두 예제 모두 AKA 계산 빌더 인 모나드를 사용합니다. 일반적인 주제는 모나드가 특정하고 유용한 방식으로 작업 을 연결 한다는 것입니다. 목록 이해에서 작업이 연결되어 작업이 목록을 반환하면 목록의 모든 항목 에 대해 다음 작업이 수행됩니다 . 반면에 IO 모나드는 작업을 순차적으로 수행하지만 "세계의 상태"를 나타내는 "숨겨진 변수"를 전달하여 순수 기능적 방식으로 I / O 코드를 작성할 수 있습니다.

연쇄 작업 의 패턴 은 매우 유용하며 Haskell에서 다양한 용도로 사용됩니다.

또 다른 예는 예외입니다. Error모나드를 사용하면 작업이 연속적으로 수행되도록 연결됩니다. 단, 오류가 발생하면 나머지 체인이 중단됩니다.

목록 이해 구문과 do-notation은 >>=연산자를 사용하는 연결 작업을위한 구문 설탕입니다 . 모나드는 기본적으로 >>=연산자 를 지원하는 유형입니다 .

예 3 : 파서

이것은 인용 된 문자열 또는 숫자를 구문 분석하는 매우 간단한 구문 분석기입니다.

parseExpr = parseString <|> parseNumber

parseString = do
        char '"'
        x <- many (noneOf "\"")
        char '"'
        return (StringValue x)

parseNumber = do
    num <- many1 digit
    return (NumberValue (read num))

작업 char, digit등은 매우 간단합니다. 일치하거나 일치하지 않습니다. 마법은 제어 흐름을 관리하는 모나드입니다. 일치가 실패 할 때까지 작업이 순차적으로 수행됩니다.이 경우 모나드는 최신 항목으로 되돌아가 <|>다음 옵션을 시도합니다. 다시 말하지만, 몇 가지 추가적이고 유용한 의미 체계를 사용하여 작업을 연결하는 방법입니다.

예제 4 : 비동기 프로그래밍

위의 예제는 Haskell에 있지만 F # 도 모나드를 지원하는 것으로 나타났습니다 . 이 예는 Don Syme 에서 도난당했습니다 .

let AsyncHttp(url:string) =
    async {  let req = WebRequest.Create(url)
             let! rsp = req.GetResponseAsync()
             use stream = rsp.GetResponseStream()
             use reader = new System.IO.StreamReader(stream)
             return reader.ReadToEnd() }

이 메소드는 웹 페이지를 가져옵니다. 펀치 라인은의 사용입니다. GetResponseAsync실제로는 별도의 스레드에서 응답을 기다리는 반면 주 스레드는 함수에서 반환됩니다. 마지막 세 줄은 응답을 받으면 생성 된 스레드에서 실행됩니다.

대부분의 다른 언어에서는 응답을 처리하는 행에 대해 별도의 함수를 명시 적으로 만들어야합니다. async모나드 자체에 블록 "분할"할 수 있고 후반의 실행을 연기. ( async {}구문은 블록의 제어 흐름이 async모나드에 의해 정의됨을 나타냅니다 .)

작동 원리

그렇다면 모나드는이 모든 멋진 제어 흐름을 어떻게 할 수 있습니까? do-block (또는 F #에서 호출 되는 계산 식) 에서 실제로 일어나는 일은 모든 작업 (기본적으로 모든 줄)이 별도의 익명 함수로 래핑된다는 것입니다. 그런 다음 이러한 함수는 bind연산자 ( >>=Haskell로 표기 됨) 를 사용하여 결합됩니다 . 이 bind작업은 함수를 결합 하기 때문에 적절하다고 판단되는대로 실행할 수 있습니다. 순차적으로, 여러 번, 반대로, 일부를 버리고, 원하는 경우 별도의 스레드에서 일부를 실행하는 등의 작업을 수행 할 수 있습니다.

예를 들어, 이것은 예 2의 확장 된 버전의 IO 코드입니다.

putStrLn "What is your name?"
>>= (\_ -> getLine)
>>= (\name -> putStrLn ("Welcome, " ++ name ++ "!"))

이것은 더 못 생겼지 만 실제로 무슨 일이 일어나고 있는지 더 분명합니다. >>=연산자 마법 성분이다 : 또한, (우측) 함수와 (왼쪽) 값을 결합하여 얻어 새로운 값을 생성한다. 이 새 값은 다음 >>=연산자가 가져 와서 다시 함수와 결합하여 새 값을 생성합니다. >>=미니 평가자로 볼 수 있습니다.

참고 >>=모든 모나드는 자체 구현이 있으므로, 다른 종류의 오버로드 >>=. (체인의 모든 작업은 동일한 모나드 유형이어야 >>=합니다. 그렇지 않으면 연산자가 작동하지 않습니다.)

가능한 가장 간단한 구현은 >>=왼쪽에있는 값을 가져와 오른쪽에있는 함수에 적용하고 결과를 반환하지만, 앞에서 말했듯이 전체 패턴을 유용하게 만드는 것은 모나드의 구현에서 추가 작업이있을 때입니다. >>=.

값이 한 작업에서 다음 작업으로 전달되는 방법에 약간의 영리함이 있지만이를 위해서는 Haskell 유형 시스템에 대한 더 깊은 설명이 필요합니다.

합산

Haskell 용어에서 모나드는 매개 변수화 된 유형으로 Monad 유형 클래스의 인스턴스이며 >>=몇 가지 다른 연산자와 함께 정의 됩니다. 평신도의 관점에서 모나드는 >>=연산이 정의 된 유형일뿐 입니다.

그 자체 >>=로 함수를 연결하는 번거로운 방법이지만 "배관"을 숨기는 do-notation이 있으면 모나 딕 연산이 매우 훌륭하고 유용한 추상화, 언어의 여러 곳에서 유용하며 유용합니다. 언어로 자신 만의 미니 언어를 만들 수 있습니다.

모나드는 왜 어려운가요?

많은 하스켈 학습자에게 모나드는 벽돌 벽처럼 부딪히는 장애물입니다. 모나드 자체가 복잡하지는 않지만 구현은 매개 변수화 된 유형, 유형 클래스 등과 같은 다른 많은 고급 Haskell 기능에 의존합니다. 문제는 Haskell I / O가 모나드를 기반으로하고 있다는 것입니다. 그리고 I / O는 아마도 새로운 언어를 배울 때 가장 먼저 이해하고 싶은 것들 중 하나 일 것입니다. 산출. 나는 당신이 언어의 다른 부분에 대한 충분한 경험을 가질 때까지 I / O를 "마법이 여기에서 일어난다"처럼 취급하는 것을 제외하고는이 닭과 계란 문제에 대한 즉각적인 해결책이 없습니다. 죄송합니다.

모나드에 대한 우수한 블로그 : http://adit.io/posts/2013-04-17-functors,_applicatives,_and_monads_in_pictures.html

"모나드가 무엇인지"를 설명하는 것은 "숫자가 무엇입니까?"라고 말하는 것과 비슷합니다. 우리는 항상 숫자를 사용합니다. 하지만 숫자에 대해 전혀 모르는 사람을 만났다고 상상해보십시오. 어떻게 도대체 당신은 숫자가 무엇인지 설명 할 것인가? 그리고 그것이 왜 유용 할 수 있는지 설명하기 시작하겠습니까?

모나드는 무엇입니까? 짧은 대답 : 작업을 함께 연결하는 특정 방법입니다.

본질적으로 실행 단계를 작성하고 "바인딩 기능"과 함께 연결합니다. (Haskell에서는 이름이 >>=.) bind 연산자에 대한 호출을 직접 작성하거나 컴파일러가 해당 함수 호출을 삽입하도록하는 구문 설탕을 사용할 수 있습니다. 그러나 어느 쪽이든 각 단계는이 바인드 함수에 대한 호출로 구분됩니다.

따라서 bind 함수는 세미콜론과 같습니다. 프로세스의 단계를 분리합니다. 바인드 함수의 역할은 이전 단계의 출력을 가져와 다음 단계로 공급하는 것입니다.

너무 어렵게 들리지 않죠? 그러나 모나드 는 여러 종류가 있습니다. 왜? 어떻게?

바인드 함수 는 한 단계에서 결과를 가져 와서 다음 단계로 제공 할 수 있습니다. 그러나 그것이 "모두"라면 모나드는 실제로 그렇게 유용하지 않습니다. 그리고 그것은 이해하는 것이 중요합니다 : 모든 유용한 모나드는 단지 모나드가되는 것 외에도 다른 일을합니다. 모든 유용한 모나드는 "특별한 힘"을 가지고있어 고유하게 만듭니다.

( 특별한 작업 을 수행하지 않는 모나드 는 "정체성 모나드"라고합니다. 신원 함수와 같이 이것은 완전히 무의미한 것으로 들리지만 그렇지 않은 것으로 밝혀졌습니다 ... 그러나 그것은 또 다른 이야기입니다 ™.)

기본적으로 각 모나드는 bind 함수의 자체 구현을 가지고 있습니다. 그리고 실행 단계 사이에 험난한 작업을 수행하도록 bind 함수를 작성할 수 있습니다. 예를 들면 :

각 단계가 성공 / 실패 표시기를 반환하면 이전 단계가 성공한 경우에만 bind가 다음 단계를 실행하도록 할 수 있습니다. 이러한 방식으로 실패한 단계는 사용자의 조건부 테스트없이 전체 시퀀스를 "자동으로"중단합니다. ( 실패 모나드 .)
이 아이디어를 확장하면 "예외"를 구현할 수 있습니다. ( Error Monad 또는 Exception Monad .) 언어 기능이 아니라 직접 정의하기 때문에 작동 방식을 정의 할 수 있습니다. (예 : 처음 두 예외를 무시하고 세 번째 예외가 발생할 때만 중단 할 수 있습니다.)
각 단계가 여러 결과를 반환하도록 할 수 있으며 bind 함수를 반복하여 각 단계를 다음 단계로 제공 할 수 있습니다. 이런 식으로 여러 결과를 처리 할 때 모든 곳에서 루프를 계속 작성할 필요가 없습니다. 바인드 기능은 "자동으로"모든 작업을 수행합니다. ( 리스트 모나드 .)
한 단계에서 다른 단계로 "결과"를 전달하는 것 외에도 bind 함수 가 추가 데이터 를 전달 하도록 할 수 있습니다 . 이 데이터는 이제 소스 코드에 표시되지 않지만 모든 함수에 수동으로 전달할 필요없이 어디서나 계속 액세스 할 수 있습니다. ( 리더 모나드 .)
"추가 데이터"를 대체 할 수 있도록 만들 수 있습니다. 이를 통해 실제로 파괴적인 업데이트를 수행하지 않고도 파괴적인 업데이트 를 시뮬레이션 할 수 있습니다 . ( 주 모나드 와 그 사촌 작가 모나드 .)
파괴적인 업데이트 만 시뮬레이션 하기 때문에 실제 파괴적인 업데이트 로는 불가능한 일을 간단하게 수행 할 수 있습니다. 예를 들어 마지막 업데이트를 실행 취소 하거나 이전 버전으로 되돌릴 수 있습니다.
계산을 일시 중지 할 수있는 모나드를 만들 수 있으므로 프로그램을 일시 중지하고 내부 상태 데이터를 수정 한 다음 다시 시작할 수 있습니다.
"연속"을 모나드로 구현할 수 있습니다. 이것은 사람들의 마음 을 깨뜨릴 수 있습니다 !

이 모든 것이 모나드로 가능합니다. 물론이 모든 것은 모나드 없이도 완벽하게 가능합니다 . 그것은 크게 그냥 쉽게 모나드를 사용하여.

사실, Monads에 대한 일반적인 이해와는 달리 상태와 관련이 없습니다. 모나드는 단순히 물건을 래핑하고 래핑을 풀지 않고 래핑 된 물건에 대한 작업을 수행하는 메서드를 제공하는 방법입니다.

예를 들어 Haskell에서 다른 유형을 래핑하는 유형을 만들 수 있습니다.

data Wrapped a = Wrap a

포장하기 위해 우리는

return :: a -> Wrapped a
return x = Wrap x

래핑을 풀지 않고 작업을 수행하려면 함수가 있다고 가정합니다 f :: a -> b. 그러면 래핑 된 값에 대해 작동하도록 해당 함수를 해제 할 수 있습니다 .

fmap :: (a -> b) -> (Wrapped a -> Wrapped b)
fmap f (Wrap x) = Wrap (f x)

그것이 이해해야 할 모든 것입니다. 그러나이 리프팅 을 수행하는보다 일반적인 기능 이 있습니다 bind.

bind :: (a -> Wrapped b) -> (Wrapped a -> Wrapped b)
bind f (Wrap x) = f x

bind보다 약간 더 많은 작업을 수행 할 수 fmap있지만 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 실제로 fmap는 bind및 로만 정의 할 수 있습니다 return. 따라서 모나드를 정의 할 때 .. 유형을 제공하고 (여기에서는 Wrapped a) 그 return및 bind작업이 어떻게 작동 하는지 말하십시오 .

멋진 점은 이것이 모든 곳에 튀어 나오는 일반적인 패턴으로 밝혀졌고 순수한 방식으로 상태를 캡슐화하는 것은 그중 하나 일뿐입니다.

모나드를 사용하여 기능적 종속성을 도입하여 평가 순서를 제어하는 방법에 대한 좋은 기사는 Haskell의 IO 모나드에서 사용되는 것처럼 IO Inside를 확인하십시오 .

모나드를 이해하려면 너무 걱정하지 마세요. 흥미로운 내용을 읽고 즉시 이해하지 못하더라도 걱정하지 마십시오. 그렇다면 Haskell과 같은 언어로 다이빙하는 것이 갈 길입니다. 모나드는 연습을 통해 이해가 뇌로 흘러 들어가는 이러한 것들 중 하나입니다. 언젠가는 갑자기 이해한다는 것을 깨닫게됩니다.

그러나 당신은 모나드를 발명 할 수있었습니다!

sigfpe 말한다 :

그러나 이들 모두는 설명이 필요한 난해한 것으로 모나드를 소개합니다. 하지만 제가 주장하고 싶은 것은 그들이 전혀 난해하지 않다는 것입니다. 사실, 함수형 프로그래밍에서 다양한 문제에 직면했을 때 여러분은 모나드의 예인 특정 솔루션으로 이끌었을 것입니다. 사실, 나는 당신이 아직 발명하지 않았다면 지금 당신이 그것을 발명하게하기를 바랍니다. 그런 다음 이러한 모든 솔루션이 실제로 위장에서 동일한 솔루션임을 알아 차리는 작은 단계입니다. 이 글을 읽은 후에는 모나드에 대한 다른 문서를 이해하는 데 더 좋은 위치에있을 수 있습니다. 보는 모든 것을 이미 발명 한 것으로 인식 할 수 있기 때문입니다.

모나드가 해결하려고하는 많은 문제는 부작용 문제와 관련이 있습니다. 그래서 우리는 그들과 함께 시작할 것입니다. (모나드는 부작용을 처리하는 것 이상을 할 수있게 해준다. 특히 많은 유형의 컨테이너 객체는 모나드로 볼 수있다. 모나드에 대한 소개 중 일부는 모나드의 두 가지 다른 사용을 조정하고 하나 또는 다른 하나.)

C ++와 같은 명령형 프로그래밍 언어에서 함수는 수학 함수처럼 작동하지 않습니다. 예를 들어, 단일 부동 소수점 인수를 취하고 부동 소수점 결과를 반환하는 C ++ 함수가 있다고 가정합니다. 표면적으로는 실수를 실수로 매핑하는 수학적 함수처럼 보일 수 있지만 C ++ 함수는 인수에 따라 숫자를 반환하는 것 이상을 수행 할 수 있습니다. 전역 변수의 값을 읽고 쓸 수있을뿐만 아니라 화면에 출력을 쓰고 사용자로부터 입력을받을 수도 있습니다. 그러나 순수한 기능적 언어에서 함수는 인수로 제공된 내용 만 읽을 수 있으며 세상에 영향을 미칠 수있는 유일한 방법은 반환하는 값을 통해서입니다.

모나드는 >>=(일명 bind) 및 return(일명 unit)의 두 가지 연산이있는 데이터 유형입니다 . return임의의 값을 취하여 모나드의 인스턴스를 만듭니다. >>=모나드의 인스턴스를 가져와 그 위에 함수를 매핑합니다. (대부분의 프로그래밍 언어에서 임의의 값을 취하여 유형을 생성하는 함수를 작성할 수 없기 때문에 모나드는 이상한 종류의 데이터 유형이라는 것을 이미 알 수 있습니다. 모나드는 일종의 매개 변수 다형성을 사용 합니다.)

Haskell 표기법에서는 모나드 인터페이스가 작성됩니다.

class Monad m where
  return :: a -> m a
  (>>=) :: forall a b . m a -> (a -> m b) -> m b

이러한 작업은 특정 "법률"을 준수하기로되어 있지만,이 굉장히 중요하지 같습니다 "법률"단지 작업의 방법 분별 구현은 기본적으로 (행동한다고 성문화, 그 >>=와는 return값이 모나드 인스턴스와로 변환 얻을 방법에 대해 동의한다고 그것은 >>=연관성입니다).

모나드는 상태 및 I / O에 관한 것이 아닙니다. 상태, I / O, 예외 및 비결 정성 작업을 포함하는 일반적인 계산 패턴을 추상화합니다. 아마도 이해하기 가장 간단한 모나드는 목록과 옵션 유형일 것입니다 :

instance Monad [ ] where
    []     >>= k = []
    (x:xs) >>= k = k x ++ (xs >>= k)
    return x     = [x]

instance Monad Maybe where
    Just x  >>= k = k x
    Nothing >>= k = Nothing
    return x      = Just x

여기서 []및 :목록 생성자이며, ++연결 연산자이며, Just및 Nothing이다 Maybe생성자. 이 두 모나드는 각각의 데이터 유형에 대해 일반적이고 유용한 계산 패턴을 캡슐화합니다 (부작용 또는 I / O와 관련이 없음).

모나드가 무엇인지, 왜 유용한 지 이해하기 위해 사소하지 않은 Haskell 코드를 작성해야합니다.

먼저 펑터가 무엇인지 이해해야합니다. 그 전에 고차 함수를 이해하십시오.

고차 함수는 단순히 인자로서의 기능을 취하는 함수이다.

펑는 임의의 타입 구조이다 T고차 함수가 존재하는, 호출 map, 그 변환 타입의 함수 a -> b(임의의 두 유형을 지정 a하고 b함수로) T a -> T b. 이 map함수는 또한 다음식이 모두 p및 q(Haskell 표기법)에 대해 true를 반환하도록 동일성과 구성의 법칙을 준수해야합니다 .

map id = id
map (p . q) = map p . map q

예를 들어, 호출 된 유형 생성자 List는 (a -> b) -> List a -> List b위의 법칙을 준수하는 유형의 함수가 장착 된 경우 펑터 입니다. 유일한 실제 구현은 분명합니다. 결과 List a -> List b함수는 주어진 목록을 반복 (a -> b)하여 각 요소에 대한 함수를 호출 하고 결과 목록을 반환합니다.

모나드는 본질적으로 펑터이다 T이 추가 방법과, join입력의 T (T a) -> T a, 그리고 unit(라고도 return, fork또는 pure유형) a -> T a. Haskell의 목록 :

join :: [[a]] -> [a]
pure :: a -> [a]

그게 왜 유용할까요? 예를 들어 map목록을 반환하는 함수가있는 목록에 대해 할 수 있기 때문 입니다. Join결과 목록 목록을 가져 와서 연결합니다. List가능하기 때문에 모나드입니다.

map다음 을 수행하는 함수를 작성할 수 있습니다 join. 이 함수를 bind, 또는 flatMap, 또는 (>>=), 또는이라고 (=<<)합니다. 이것은 일반적으로 Haskell에서 모나드 인스턴스가 제공되는 방식입니다.

모나드는 특정 법칙을 충족 join해야합니다. 즉 연관성 이 있어야합니다. 당신이 값이있는 경우 있음이 수단 x유형을 [[[a]]]다음 join (join x)과 같아야한다 join (map join x). 그리고 그런 것에 pure대한 정체성이어야합니다 .joinjoin (pure x) == x

[면책 조항 : 나는 여전히 모나드를 완전히 그룩하려고 노력하고 있습니다. 다음은 내가 지금까지 이해 한 것입니다. 그것이 틀렸다면, 아는 사람이 카펫 위에서 나를 부를 것입니다.]

Arnar는 다음과 같이 썼습니다.

모나드는 단순히 물건을 래핑하고 래핑을 풀지 않고 래핑 된 물건에 대한 작업을 수행하는 메서드를 제공하는 방법입니다.

그게 바로 그것입니다. 아이디어는 다음과 같습니다.

당신은 어떤 종류의 가치를 가지고 몇 가지 추가 정보로 포장합니다. 값이 특정 종류 (예 : 정수 또는 문자열) 인 것처럼 추가 정보도 특정 종류입니다.

예를 들어 추가 정보는 Maybe또는 IO.
그런 다음 추가 정보를 전달하면서 래핑 된 데이터에 대해 작업 할 수있는 연산자가 있습니다. 이러한 연산자는 추가 정보를 사용하여 래핑 된 값에 대한 작업 동작을 변경하는 방법을 결정합니다.

예를 들어 a Maybe Int는 a Just Int또는 Nothing. 이제 a Maybe Int를에 추가 Maybe Int하면 연산자가 둘 다 Just Int내부에 있는지 확인하고, 그렇다면 Ints 를 풀고 더하기 연산자를 전달한 다음 결과 Int를 새 항목으로 다시 래핑합니다 Just Int(유효한 Maybe Int), 따라서 Maybe Int. 그러나 그들 중 하나가 Nothing내부이면이 연산자는 즉시를 반환 Nothing합니다 Maybe Int. 이는 다시 유효합니다 . 그런 식으로, 당신은 당신 Maybe Int의 s가 정상적인 숫자 인 척하고 그들에 대해 정규 수학을 수행 할 수 있습니다. 만약 당신이를 얻는다면 Nothing, 당신의 방정식은 모든 곳 에서 쓰레기 수표를 할 필요없이Nothing 여전히 올바른 결과를 산출 할 것 입니다.

그러나 예는 Maybe. 추가 정보가 IO이면 IOs에 대해 정의 된 특수 연산자 가 대신 호출되고 추가를 수행하기 전에 완전히 다른 작업을 수행 할 수 있습니다. (좋아요, 두 개의 IO Ints를 더하는 것은 아마도 말도 안되는 일입니다. 아직 확실하지 않습니다.) (또한 Maybe예제에 주의를 기울인 경우 "추가 항목으로 값을 래핑"하는 것이 항상 올바른 것은 아니라는 것을 알았습니다.하지만 어렵습니다. 정확하고 정확하고 정확해야합니다.)

기본적으로 "monad"는 대략 "패턴"을 의미 합니다. 그러나 비공식적으로 설명되고 구체적으로 명명 된 Patterns로 가득 찬 책 대신, 이제 프로그램에서 새로운 패턴 을 선언 할 수있는 구문 및 모든 언어 구조 가 있습니다 . (여기서 부정확 한 것은 모든 패턴이 특정 형식을 따라야한다는 것이므로 모나드는 패턴만큼 일반적이지는 않습니다.하지만 이것이 대부분의 사람들이 알고 이해하는 가장 가까운 용어라고 생각합니다.)

이것이 사람들이 모나드를 매우 혼란스럽게 생각하는 이유입니다. 모나드는 그러한 일반적인 개념이기 때문입니다. 무엇을 모나드로 만드는지 묻는 것은 무엇을 패턴으로 만드는지 묻는 것과 비슷하게 모호합니다.

그러나 패턴의 아이디어에 대한 언어의 구문 지원이 갖는 의미를 생각해보십시오. Gang of Four 책 을 읽고 특정 패턴의 구성을 암기하는 대신 이 패턴을 구현하는 코드를 불가지론 자로 작성하면됩니다. 한 번 일반적인 방법으로 완료됩니다! 그런 다음 방문자, 전략 또는 Façade와 같은 패턴을 반복해서 다시 구현하지 않고도 코드에서 작업을 장식하여 재사용 할 수 있습니다!

그래서 모나드 를 이해하는 사람들 이 모나드를 매우 유용하다고 생각하는 이유 입니다. 지적 속물들이 이해에 자부심을 느끼는 것은 상아탑 개념이 아니라 실제로 코드를 더 간단하게 만드는 것입니다.

많은 노력 끝에 마침내 모나드를 이해했다고 생각합니다. 압도적으로 가장 많이 득표 한 답변에 대한 내 자신의 긴 비판을 다시 읽은 후이 설명을 제공 할 것입니다.

모나드를 이해하기 위해 답해야 할 세 가지 질문이 있습니다.

모나드가 필요한 이유는 무엇입니까?
모나드는 무엇입니까?
모나드는 어떻게 구현됩니까?

내 원래 의견에서 언급했듯이 질문 2 또는 질문 1을 실제로 적절하게 다루기 전에 3 번 질문에 너무 많은 모나드 설명이 포함됩니다.

모나드가 필요한 이유는 무엇입니까?

Haskell과 같은 순수한 기능적 언어는 C 또는 Java와 같은 명령형 언어와 다릅니다. 순수한 기능적 프로그램이 반드시 한 번에 한 단계 씩 특정 순서로 실행되는 것은 아닙니다. Haskell 프로그램은 수학적 함수에 더 가깝습니다.이 함수에서 잠재적 인 순서에 관계없이 "방정식"을 풀 수 있습니다. 이는 여러 가지 이점을 제공하며, 그 중 특정 종류의 버그, 특히 "상태"와 관련된 버그의 가능성을 제거한다는 점입니다.

그러나 이러한 스타일의 프로그래밍으로 해결하기가 쉽지 않은 특정 문제가 있습니다. 콘솔 프로그래밍 및 파일 I / O와 같은 일부 작업은 특정 순서로 발생하거나 상태를 유지해야합니다. 이 문제를 처리하는 한 가지 방법은 계산 상태를 나타내는 일종의 객체와 상태 객체를 입력으로 받아 새로운 수정 된 상태 객체를 반환하는 일련의 함수를 만드는 것입니다.

이제 콘솔 화면의 상태를 나타내는 가상의 "상태"값을 만들어 보겠습니다. 이 값이 정확히 어떻게 구성되는지는 중요하지 않지만, 현재 화면에 보이는 것을 나타내는 바이트 길이 ASCII 문자의 배열과 의사 코드로 사용자가 입력 한 마지막 입력 줄을 나타내는 배열이라고 가정 해 보겠습니다. 콘솔 상태를 가져 와서 수정하고 새로운 콘솔 상태를 반환하는 몇 가지 함수를 정의했습니다.

consolestate MyConsole = new consolestate;

따라서 콘솔 프로그래밍을 수행하려면 순수한 기능적 방식으로 많은 함수 호출을 서로 중첩시켜야합니다.

consolestate FinalConsole = print(input(print(myconsole, "Hello, what's your name?")),"hello, %inputbuffer%!");

이러한 방식으로 프로그래밍하면 "순수한"기능 스타일을 유지하면서 콘솔에 대한 변경 사항이 특정 순서로 발생하도록합니다. 그러나 위의 예 에서처럼 한 번에 몇 가지 작업 이상을 수행하고 싶을 것입니다. 그런 식으로 함수를 중첩하면 부적절 해지기 시작합니다. 우리가 원하는 것은 본질적으로 위와 동일한 작업을 수행하지만 다음과 같이 작성되는 코드입니다.