Складывание, состав функций, монады и лень, о мой?

Я озадачен. Я могу написать это:

import Control.Monad

main = print $ head $ (foldr (.) id [f, g]) [3]
  where f = (1:)
        g = undefined

а выход - 1. Это имеет смысл, потому что оно сводится к:

main = print $ head $ ((1:) . undefined . id) [3]
main = print $ head $ (1:) ((undefined . id) [3])
main = print $ head $ 1 : ((undefined . id) [3])
main = print $ 1

Но если я использую смутно подобную монадическую технику, это не сработает:

import Control.Monad

main = print $ (foldr (<=<) return [f, g]) 3
  where f = const Nothing
        g = undefined

Нажимает prelude.Undefined. Что странно, потому что я ожидаю, что он уменьшит:

main = print $ ((const Nothing) <=< undefined <=< return) 3
main = print $ return 3 >>= undefined >>= (\_ -> Nothing)
main = print $ Nothing -- nope! instead, undefined makes this blow up

Однако, переворачивая порядок композиции:

import Control.Monad

main = print $ (foldr (>=>) return [f, g]) 3
  where f = const Nothing
        g = undefined

выполняет ожидаемое короткое замыкание и производит Nothing.

main = print $ (const Nothing >=> undefined >=> return) 3
main = print $ (const Nothing 3) >>= undefined >>= return
main = print $ Nothing >>= undefined >>= return
main = print $ Nothing

Я полагаю, что сравнение двух подходов, возможно, заключалось в сравнении яблок и апельсинов, но можете ли вы объяснить разницу? Я думал, что f <=< g был монадическим аналогом f . g, но они, по-видимому, не так похожи, как я думал. Можете ли вы объяснить, почему?

Ответы

> :set -XNoMonomorphismRestriction
> let foo = (const (return 42) <=< undefined <=< return) 3
> :t foo
foo :: (Num t, Monad m) => m t

> Control.Monad.Identity.runIdentity foo
42

> foo :: IO Integer
*** Exception: Prelude.undefined

> Control.Monad.Reader.runReader foo "bar"
42

> Control.Monad.Writer.runWriter foo
(42,())
> Control.Monad.Writer.Strict.runWriter foo
*** Exception: Prelude.undefined

> Control.Monad.State.runState foo "bar"
(42,"*** Exception: Prelude.undefined
> Control.Monad.State.Strict.runState foo "bar"
*** Exception: Prelude.undefined

> Control.Monad.Cont.runCont foo id
*** Exception: Prelude.undefined

Just v >>= f = f v
Nothing >>= f = Nothing

Just v >>= undefined >>= \_ -> Nothing

undefined v >>= \_ -> Nothing

Nothing >>= undefined