haskellで一番身近に感じるモナド「getLine」と「putStrLn」

getLineで標準入力から入力した文字を取得、putStrLnで文字を標準出力に表示することができます。
getLineとputStrLnのタイプをghciで見てみます。

Prelude> :t getLine
getLine :: IO String
Prelude> :t putStrLn
putStrLn :: String -> IO ()

「IO String」とは何かというと、「IOというアクションを実行したらStringの値を生成しますよ」という意味です。haskell公式:IO入門編
「String -> IO ()」はString型を引数に入れてIO ()が返ってくるという意味です。

というわけでgetLineで標準入力から取得したStringをそのままStringで返す関数、つまりIO String -> Stringというような関数があればputStrLnの引数に入れられそうですね。

....
。。
。。。。が、haskellにはIO a -> aというような関数が基本的に用意されていません。なぜかというとIOはアクションと呼ばれ、乱数・時刻の取得・ファイル入力など、実行するたびに異なる結果を返す可能性があるため、関数とは別物として扱っているからです。なのでgetLineはそもそも関数ではなくIOアクションと呼ばれます。

じゃあどうすればgetLineで入力した文字列をputStrLnに入れられるかというと、ここでモナドが登場します。IOアクションは「モナド」であるため、モナドから値を取り出す→その値を関数に適用する、という流れとなります。

つまり、

• getLineはIO StringのIOアクション(モナド)なので、「IO String」からStringの値だけ取り出す
• 取り出した値をputStrLnの引数に入れる

という流れとなります。

IOモナドから値を取り出す一つの方法として「<-」演算子を用います。

main.hs

main :: IO ()
main = do
  line <- getLine
  putStrLn line

IO StringであるgetLineからStringの部分だけをとってきてlineに束縛し、putStrLn関数の引数に入れています。putStrLnはStringを引数にして　IOアクションを返すString -> IO Stringの関数であり、標準出力に表示するIOアクションを返します。

他にも>>=を用いる方法もあります。

main :: IO ()
main = 
  getLine >>= putStrLn

変数への束縛を行わず、getLineのStringをそのままputStrLnの引数に入れることができます。

参考: Haskell IOモナド 超入門