世の中にはモナド則というものがあるようです。
The monad laws から引用します。
(return x) >>= f == f x m >>= return == m (m >>= f) >>= g == m >>= (\x -> f x >>= g)
さてこれを満たすために下記のようなコードを書いて練習しました。
コード説明: MayNull
は自作のMaybe
のようなもの。MyMonad
は自作のMonad
のようなものです。本来のHaskellにある >>=
は 自作版では >>>>>
, return
は自作版では rrrrr
に置き換えてあります。(この質問の回答例なども参考にしています)
f x = Have (x + 1) -- 1増やす
g x = Have (x * 2) -- 2倍にする
data MayNull a = Have a | Null deriving Show
class MyMonad m where
(>>>>>) :: m a -> (a -> m b) -> m b
rrrrr :: a -> m a
instance MyMonad MayNull where
(Have x) >>>>> f = f x
Null >>>>> _ = Null
rrrrr = Have
上記が定義と実装部で下記がモナド則が実際に成り立っているのを試したコードです。
-- 左恒等性確認
-- (return x) >>= f == f x
rrrrr 3 >>>>> f -- Have 4
f 3 -- Have 4
-- 右恒等性
-- m >>= return == m
(Have 3) >>>>> rrrrr -- Have 3
Have 3 -- Have 3
-- 結合法則
-- (m >>= f) >>= g == m >>= (\x -> f x >>= g)
(Have 3 >>>>> f) >>>>> g -- Have 8
Have 3 >>>>> (\x -> f x >>>>> g) -- Have 8
質問
これは、Maybe
とMonad
を模倣したものなので、モナド則が保たれているわけですが、この状態からどこかを書き換えるとモナド則をくずせるものなのでしょうか?
本来であれば Applicative
のインスタンスである必要もあるようですが、3つの法則とは関係ないと考えています。
まだ模倣の通りしか使っていくことができず、普通にプログラムを書いていったときに、どのようなタイミングでモナド則を崩してしまうのかしりたいと思っています。
つまりどこの部分にどのように注意してコードを書けばいいのかというようなことが気になっています。おそらく、instance
を実装しているときですよね?
instance
の実装さえミスがなければ f
やg
はモナド則を満たさなくなってしまうことと関係ないと思っているのですがいかがでしょうか?
(Have x) >>>>> f = f (x+1)
でも崩れるかと思ったんですが、そもそもエラーになってうまくいきませんでした。確かに Nullを使えば簡単そうですね。結構カジュアルに崩れてしまうのもなんでしょうか?