阅读上一个SO问题，我很困惑，发现Eric Lippert说无法使用以下实现在C＃中为所有Monad定义接口：
typeInterface Monad<MonadType<A>>
{
static MonadType<A> Return(A a);
static MonadType<B> Bind<B>(MonadType<A> x, Func<A, MonadType<B>> f);
}
我的问题是问题中列出的所有问题似乎都有简单的解决方案：
Monad是一种允许对包装类型进行操作链接的模式，为所有Monad定义C＃接口似乎很容易，允许我们为所有monad编写泛型类。问题出在哪里？
using System;
using System.Linq;
public class Program
{
public static void Main()
{//it works, where's the problem?
new SequenceMonad<int>(5)
.Bind(x => new SequenceMonad<float>(x + 7F))
.Bind(x => new SequenceMonad<double>(x + 5D))
;
}
interface IMonad<T>{
IMonad<T> Wrap(T a);
IMonad<U> Bind<U>(Func<T, IMonad<U>> map);
T UnWrap();//if we can wrap we should be able to unwrap
}
class GenericClassForAllMonads<T>
{//example writing logic for all monads
IMonad<U> DoStuff<U>(IMonad<T> input, Func<T, IMonad<U>> map)
{ return map(input.UnWrap()); }
}
class SequenceMonad<T> : IMonad<T> where T:new()
{//specific monad implementation
readonly T[] items;//immutable
public SequenceMonad(T a)
{
Console.WriteLine("wrapped:"+a);
items = new[] { a };
}
public IMonad<B> Bind<B>(Func<T, IMonad<B>> map)
{ return map(UnWrap()); }
public T UnWrap()
{ return items == null? default(T) : items.FirstOrDefault(); }
public IMonad<T> Wrap(T a)
{
Console.WriteLine("wrapped:"+a);
return new SequenceMonad<T>(a);
}
}
}
为所有monad定义C＃接口似乎很容易。哪里出问题了？
您的建议是：
interface IMonad<T>
{
IMonad<T> Wrap(T a);
IMonad<U> Bind<U>(Func<T, IMonad<U>> map);
}
我省略了“展开”，因为提取操作的存在不是monad的要求。（许多monad都有此操作，但并非全部都有。如果需要提取操作，则可能实际上是在使用comonad。）
您问为什么这是错误的。这在几种方面是错误的。
错误的第一种方法是：如果没有实例，就无法通过创建单实例的新Wrap实例！您在这里遇到了鸡和蛋的问题。
从逻辑上讲，“包装”或“单元”或“返回”操作（无论您想称呼它）都是静态工厂。这就是创建monad的新实例的方式。这不是对实例的操作。它是对类型的静态方法的要求。（或者，要求类型实现特定的构造函数，这实际上是同一件事。无论哪种方式，C＃目前均不支持。）
Wrap接下来，让我们从考虑中消除。为什么Bind错了？
第二种错误的方法是您没有适当的限制。您的界面说，T的单子是提供绑定操作并返回U的单子的事物。但这还不够严格！假设我们有一个单子Maybe<T> : IMonad<T>。现在假设我们有以下实现：
class Wrong<T> : IMonad<T>
{
public IMonad<U> Bind<U>(Func<T, IMonad<U>> map)
{
return new Maybe<U>();
}
}
这样就满足了合同，这告诉我们合同不是真正的单子合同。单子合同应该是Wrong<T>.Bind<U>回报Wrong<U>，而不是IMonad<U>！但是我们无法用C＃表示“ bind返回定义bind的类的实例”。
同样，这是错误的，因为Func必须要求调用方提供的而Wrong<U>不是返回IMonad<U>。假设我们有第三个monad State<T>。我们可以有
Wrong<Frog> w = whatever;
var result = w.Bind<Newspaper>(t=>new State<Newspaper>());
现在，这一切都搞砸了。Wrong<T>.Bind<U>必须具有返回某些函数Wrong<U>并且本身必须返回Wrong<U>相同类型的函数，但是此接口允许我们具有一个绑定，该bind接受具有返回State<Newspaper>但绑定返回的函数Maybe<Newspaper>。这完全违反了monad模式。您尚未在界面中捕获monad模式。
C＃类型系统不够强大，无法表达约束条件“实现方法时，它必须返回执行该实现的类的实例”。如果C＃具有“ this_type”编译时注释，则Bind可以表示为接口，但C＃没有该注释。
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