什麼是Maybe類型？它是如何工作的？

Question

我剛開始計劃在Haskell，和我碰到下面的定義來了：

calculate :: Float -> Float -> Maybe Float 

Answer 1

Maybe a是定義爲一個普通的數據類型：

data Maybe a = Just a | Nothing 

因而有兩種可能性：或者你定義a類型的值爲Just a（如Just 3）或Nothing，以防查詢沒有答案。

這意味着定義爲定義非全部函數輸出的方法。

例如：假設您想定義sqrt。平方根僅對於正整數定義，從而可以定義sqrt爲：

sqrt x | x >= 0 = Just $ ... 
     | otherwise = Nothing 

與...的方式來計算平方根x。

有些人將Nothing與在大多數編程語言中找到的「空指針」進行比較。默認情況下，你沒有爲你定義的數據類型實現一個空指針（如果你這樣做，所有這些「空」看起來不同），通過添加Nothing你有一個通用的空指針。

因此可以使用Maybe來表示可能沒有計算輸出。你當然也錯誤的值小於0：

sqrt x | x >= 0 = Just $ ... 
     | otherwise = error "The value must be larger or equal to 0" 

但誤差一般不會在類型簽名提到的，也沒有一個編譯器有任何問題，如果你不考慮它們。 Haskell也轉向總計功能：最好儘量至少爲所有可能的輸入返回一個值（例如Nothing）。

如果你以後想使用Maybe a的結果，你比如需要寫：

succMaybe :: Maybe Int -> Maybe Int 
succMaybe (Just x) = Just (x+1) 
succMaybe _ = Nothing 

但是，對於第一種情況寫Just，你莫名其妙地提醒自己，這是可能的Nothing可以發生。

justOrDefault :: a -> Maybe a -> a 
justOrDefault _ (Just x) = x 
justOrDefault d _ = d 

的內置maybe功能（注意是小寫），結合了前兩者的功能：

maybe :: b -> (a -> b) -> Maybe a -> b 
maybe _ f (Just x) = f x 
maybe z _ Nothing = z 

所以你指定你也可以通過引入一個「默認」值去掉Maybe的b（默認值）和一個函數（a -> b）。在Maybe a爲Just x的情況下，將該功能應用於其並返回，如果輸入值爲Nothing，則將使用默認值。

與Maybe a一起工作可能很難，因爲您總是需要考慮Nothing的情況，爲了簡化這一點，您可以使用Maybe monad。

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湯姆Schrijvers也表明Maybe是類型代數後繼功能：你一個額外的價值添加到您的類型（Either是加法和(,)是類型代數相當於乘法）。