Move Data.{Foldable,Traversable} back to base
[ghc-base.git] / Data / Traversable.hs
diff --git a/Data/Traversable.hs b/Data/Traversable.hs
new file mode 100644 (file)
index 0000000..52c44ab
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,135 @@
+-----------------------------------------------------------------------------
+-- |
+-- Module      :  Data.Traversable
+-- Copyright   :  Conor McBride and Ross Paterson 2005
+-- License     :  BSD-style (see the LICENSE file in the distribution)
+--
+-- Maintainer  :  ross@soi.city.ac.uk
+-- Stability   :  experimental
+-- Portability :  portable
+--
+-- Class of data structures that can be traversed from left to right,
+-- performing an action on each element.
+--
+-- See also
+--
+--  * /Applicative Programming with Effects/,
+--    by Conor McBride and Ross Paterson, online at
+--    <http://www.soi.city.ac.uk/~ross/papers/Applicative.html>.
+--
+--  * /The Essence of the Iterator Pattern/,
+--    by Jeremy Gibbons and Bruno Oliveira,
+--    in /Mathematically-Structured Functional Programming/, 2006, and online at
+--    <http://web.comlab.ox.ac.uk/oucl/work/jeremy.gibbons/publications/#iterator>.
+--
+-- Note that the functions 'mapM' and 'sequence' generalize "Prelude"
+-- functions of the same names from lists to any 'Traversable' functor.
+-- To avoid ambiguity, either import the "Prelude" hiding these names
+-- or qualify uses of these function names with an alias for this module.
+
+module Data.Traversable (
+       Traversable(..),
+       for,
+       forM,
+       fmapDefault,
+       foldMapDefault,
+       ) where
+
+import Prelude hiding (mapM, sequence, foldr)
+import qualified Prelude (mapM, foldr)
+import Control.Applicative
+import Data.Foldable (Foldable())
+import Data.Monoid (Monoid)
+
+-- | Functors representing data structures that can be traversed from
+-- left to right.
+--
+-- Minimal complete definition: 'traverse' or 'sequenceA'.
+--
+-- Instances are similar to 'Functor', e.g. given a data type
+--
+-- > data Tree a = Empty | Leaf a | Node (Tree a) a (Tree a)
+--
+-- a suitable instance would be
+--
+-- > instance Traversable Tree
+-- >   traverse f Empty = pure Empty
+-- >   traverse f (Leaf x) = Leaf <$> f x
+-- >   traverse f (Node l k r) = Node <$> traverse f l <*> f k <*> traverse f r
+--
+-- This is suitable even for abstract types, as the laws for '<*>'
+-- imply a form of associativity.
+--
+-- The superclass instances should satisfy the following:
+--
+--  * In the 'Functor' instance, 'fmap' should be equivalent to traversal
+--    with the identity applicative functor ('fmapDefault').
+--
+--  * In the 'Foldable' instance, 'Data.Foldable.foldMap' should be
+--    equivalent to traversal with a constant applicative functor
+--    ('foldMapDefault').
+--
+class (Functor t, Foldable t) => Traversable t where
+       -- | Map each element of a structure to an action, evaluate
+       -- these actions from left to right, and collect the results.
+       traverse :: Applicative f => (a -> f b) -> t a -> f (t b)
+       traverse f = sequenceA . fmap f
+
+       -- | Evaluate each action in the structure from left to right,
+       -- and collect the results.
+       sequenceA :: Applicative f => t (f a) -> f (t a)
+       sequenceA = traverse id
+
+       -- | Map each element of a structure to a monadic action, evaluate
+       -- these actions from left to right, and collect the results.
+       mapM :: Monad m => (a -> m b) -> t a -> m (t b)
+       mapM f = unwrapMonad . traverse (WrapMonad . f)
+
+       -- | Evaluate each monadic action in the structure from left to right,
+       -- and collect the results.
+       sequence :: Monad m => t (m a) -> m (t a)
+       sequence = mapM id
+
+-- instances for Prelude types
+
+instance Traversable Maybe where
+       traverse f Nothing = pure Nothing
+       traverse f (Just x) = Just <$> f x
+
+instance Traversable [] where
+       traverse f = Prelude.foldr cons_f (pure [])
+         where cons_f x ys = (:) <$> f x <*> ys
+
+       mapM = Prelude.mapM
+
+-- general functions
+
+-- | 'for' is 'traverse' with its arguments flipped.
+for :: (Traversable t, Applicative f) => t a -> (a -> f b) -> f (t b)
+{-# INLINE for #-}
+for = flip traverse
+
+-- | 'forM' is 'mapM' with its arguments flipped.
+forM :: (Traversable t, Monad m) => t a -> (a -> m b) -> m (t b)
+{-# INLINE forM #-}
+forM = flip mapM
+
+-- | This function may be used as a value for `fmap` in a `Functor` instance.
+fmapDefault :: Traversable t => (a -> b) -> t a -> t b
+fmapDefault f = getId . traverse (Id . f)
+
+-- | This function may be used as a value for `Data.Foldable.foldMap`
+-- in a `Foldable` instance.
+foldMapDefault :: (Traversable t, Monoid m) => (a -> m) -> t a -> m
+foldMapDefault f = getConst . traverse (Const . f)
+
+-- local instances
+
+newtype Id a = Id { getId :: a }
+
+instance Functor Id where
+       fmap f (Id x) = Id (f x)
+
+instance Applicative Id where
+       pure = Id
+       Id f <*> Id x = Id (f x)