为什么输入中的箭头在 proc 块中的箭头命令中不可用？

Question

在学习箭头的过程中，我偶然发现了一个随着时间的推移并没有变得更清晰的点：

从 John Hughes 的论文“Generalizing Monads To Arrows”中，我注意到下面的情况（情况 I）是不可能的，因为参数中的 arrow

f

不能在箭头过程的本地范围内使用。

-- case I
proc (f,x) -> returnA <- f -< x     --- here the f is illegal   

如果我们有另一个箭头，

otherArrow

，在别处定义，我们可以这样做：

-- case II
proc (f,x) -> returnA <- otherArrow -< x

我理解需要

-<

，就像没有应用箭头一样，可以将

x

应用于其输入。所以我们使用

-<

来实现这一点（案例二）。

但我不明白无法使用

proc

块参数中给出的箭头的原因。 （案例 I 中

f

中的

proc (f,x)

）。

而我的不理解与一个经常使用的术语相冲突：箭头命令。 Papers 坚持认为它并不等同于 Haskell 表达式，并且 Haskell 类型系统不适合使箭头命令成为语言中的一流命令。

我再次不明白是什么事实/属性使它不可能在 Haskell 类型系统中成为一流的。理解这种不可能背后的原因似乎是我需要的洞察力。

鉴于 Ross Paterson 论文中的语法：

exp ::=   ...
        | proc pat -> cmd

cmd ::=   exp -< exp
        | form exp cmd1 ... cmdn 
        | cmd1 op cmd2
        | K pat -> cmd
        | (cmd)

从这个语法中我不明白这是不可能的原因。

但是根据翻译规则我们有：

proc p -> e1 -< e2 = arr $ \p -> e2 >>> e1 -- if intersect Vars(p) and Vars (e1) is empty 
                   = arr $ \p -> (e1,e2) >>> app -- otherwise

在第一个分支中，我们看到

p

和

e1

中变量的交集应该为空...这个变量范围限制是箭头命令的主要特征吗？我的意思是它背后的原因无法在 Haskell 中使箭头命令成为一流命令？

正如我所问，我的头脑对 arrow-command 和 composition-of-arrows （使用像 >>> 这样的运算符，最终产生箭头本身）和简单的 arrow 之间没有太大区别.

Answer 1

确实，语法似乎太弱，无法指出这个问题。

您基本上已经准确地发现了“Arrow 不如 Monad”强大的原因。 （FTR，我不喜欢这种比较——箭头是一种抽象，它来自与 monad 根本不同的方向，只是如果与

Kleisli

类别一起使用，它们恰好能够支持大多数 monad 操作。）

proc

符号是一种作弊。它允许您为“变量”命名，这些名称不一定对应于实际值（即也可以与 lambda 绑定的东西）。只要您只使用

-<

右侧的那些就可以了，脱糖器将知道如何将其转换为扇出/投影操作。特别是，你的

caseII

脱糖为

   proc (f,x) -> returnA <- otherArrow -< x
≡  proc   fx -> returnA <- otherArrow -< snd fx
≡                 id  <<< otherArrow <<< arr snd

但是在

caseII

中，您尝试绑定一个虚拟变量

f

，它本身代表要在链中使用的箭头。这是一个问题，因为在我们已经拥有这个“变量”的情况下，您无法建立通过管道进行传输的链！