En realidad, es solo un constructor de datos normal que se define en el Preludio , que es la biblioteca estándar que se importa automáticamente en cada módulo.
Lo que quizás es, estructuralmente
La definición se parece a esto:
data Maybe a = Just a
| Nothing
Esa declaración define un tipo, Maybe aque está parametrizado por una variable de tipo a, lo que solo significa que puede usarlo con cualquier tipo en lugar de a.
Construyendo y Destruyendo
El tipo tiene dos constructores Just ay Nothing. Cuando un tipo tiene varios constructores, significa que un valor del tipo debe haberse construido con solo uno de los posibles constructores. Para este tipo, se construyó un valor mediante Justo Nothing, no hay otras posibilidades (sin error).
Dado que Nothingno tiene un tipo de parámetro, cuando se usa como constructor, nombra un valor constante que es un miembro de tipo Maybe apara todos los tipos a. Pero el Justconstructor tiene un parámetro de tipo, lo que significa que cuando se usa como constructor actúa como una función de tipo aa Maybe a, es decir, tiene el tipoa -> Maybe a
Entonces, los constructores de un tipo construyen un valor de ese tipo; el otro lado de las cosas es cuando le gustaría usar ese valor, y ahí es donde entra en juego la coincidencia de patrones. A diferencia de las funciones, los constructores se pueden usar en expresiones de enlace de patrones, y esta es la forma en que puede realizar análisis de casos de valores que pertenecen a tipos con más de un constructor.
Para usar un Maybe avalor en una coincidencia de patrones, debe proporcionar un patrón para cada constructor, así:
case maybeVal of
Nothing -> "There is nothing!"
Just val -> "There is a value, and it is " ++ (show val)
En esa expresión de caso, el primer patrón coincidiría si el valor fuera Nothing, y el segundo coincidiría si el valor se construyera con Just. Si el segundo coincide, también vincula el nombre valal parámetro que se pasó al Justconstructor cuando se construyó el valor con el que está haciendo coincidir.
Lo que quizás significa
Quizás ya estaba familiarizado con cómo funcionaba esto; Realmente no hay magia en los Maybevalores, es solo un tipo de datos algebraicos Haskell (ADT) normal. Pero se usa bastante porque efectivamente "eleva" o extiende un tipo, como el Integerde su ejemplo, a un nuevo contexto en el que tiene un valor adicional ( Nothing) que representa una falta de valor. El sistema de tipos requiere que verifique ese valor adicional antes de que le permita obtener el Integerque podría estar allí. Esto evita una gran cantidad de errores.
Hoy en día, muchos lenguajes manejan este tipo de valor "sin valor" a través de referencias NULL. Tony Hoare, un científico informático eminente (inventó Quicksort y es un ganador del premio Turing), reconoce esto como su "error de mil millones de dólares" . El tipo Maybe no es la única forma de solucionar este problema, pero ha demostrado ser una forma eficaz de hacerlo.
Quizás como Functor
La idea de transformar un tipo en otro de modo que las operaciones en el tipo antiguo también se puedan transformar para trabajar en el nuevo tipo es el concepto detrás de la clase de tipos Haskell llamada Functor, que Maybe atiene una instancia útil de.
Functorproporciona un método llamado fmap, que asigna funciones que varían sobre valores desde el tipo base (como Integer) a funciones que varían sobre valores desde el tipo elevado (como Maybe Integer). Una función transformada con fmappara trabajar en un Maybevalor funciona así:
case maybeVal of
Nothing -> Nothing -- there is nothing, so just return Nothing
Just val -> Just (f val) -- there is a value, so apply the function to it
Entonces, si tiene un Maybe Integervalor m_xy una Int -> Intfunción f, puede fmap f m_xaplicar la función fdirectamente al Maybe Integersin preocuparse si realmente tiene un valor o no. De hecho, podría aplicar una cadena completa de Integer -> Integerfunciones elevadas a los Maybe Integervalores y solo tendrá que preocuparse por verificar explícitamente Nothinguna vez cuando haya terminado.
Quizás como una mónada
No estoy seguro de qué tan familiarizado está con el concepto de un Monadtodavía, pero al menos lo ha usado IO aantes, y la firma de tipo se IO ave muy similar a Maybe a. Aunque IOes especial en el sentido de que no le expone sus constructores y, por lo tanto, solo puede ser "ejecutado" por el sistema de tiempo de ejecución de Haskell, también es un Functorcomplemento de Monad. De hecho, hay un sentido importante en el que a Monades solo un tipo especial Functorcon algunas características adicionales, pero este no es el lugar para entrar en eso.
De todos modos, a las mónadas les gustan IOlos tipos de mapas de nuevos tipos que representan "cálculos que dan como resultado valores" y puedes convertir funciones en Monadtipos a través de una fmapfunción muy similar a la llamada liftMque convierte una función regular en un "cálculo que da como resultado el valor obtenido al evaluar el función."
Probablemente haya adivinado (si ha leído hasta aquí) que Maybetambién es un Monad. Representa "cálculos que podrían no devolver un valor". Al igual que con el fmapejemplo, esto le permite hacer un montón de cálculos sin tener que buscar errores explícitamente después de cada paso. Y de hecho, la forma en que Monadse construye la instancia, un cálculo de Maybevalores se detiene tan pronto como Nothingse encuentra a, por lo que es como un aborto inmediato o una devolución sin valor en medio de un cálculo.
Podrías haber escrito quizás
Como dije antes, no hay nada inherente al Maybetipo que está integrado en la sintaxis del lenguaje o en el sistema de ejecución. Si Haskell no lo proporcionó de forma predeterminada, ¡usted mismo podría proporcionar todas sus funciones! De hecho, podría volver a escribirlo usted mismo de todos modos, con diferentes nombres, y obtener la misma funcionalidad.
Espero que entiendas el Maybetipo y sus constructores ahora, pero si todavía hay algo que no está claro, ¡avísame!
Maybedonde otros lenguajes usaríannullonil(con desagradablesNullPointerExceptions acechando en cada esquina). Ahora, otros lenguajes también comienzan a usar esta construcción: Scala asOption, e incluso Java 8 tendrá elOptionaltipo.