State Monad - While-loops

时间:2014-01-27 14:16:09

标签: f# monads state-monad guard-clause

这个问题的灵感来自于this question。 我理解示例(ListBuilder),但我无法为我的状态monad创建while循环。我不清楚的是如何bind while循环的主体,因为迭代会相互跟随。

谢谢。

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// Definition of the state 
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type StateFunc<'State, 'T> = 'State -> 'T * 'State



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// Definition of the State monad 
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type StateMonadBuilder<'State>() =

    // M<'T> -> M<'T>
    member b.ReturnFrom a : StateFunc<'State, 'T> = a

    // 'T -> M<'T>
    member b.Return a : StateFunc<'State, 'T> = ( fun s ->  a, s)

    // M<'T> * ('T -> M<'U>) -> M<'U>
    member b.Bind(p : StateFunc<_, 'T>, rest : 'T -> StateFunc<_,_>) : StateFunc<'State, 'U>  = 
        (fun s ->
            let a, s' = p s
            rest a s')

    member b.Zero() = fun s -> (), s

    member b.Delay f = f

    member b.Run f = f () 

    // Getter for the whole state, this type signature is because it passes along the state & returns the state
    member b.getState : StateFunc<'State, _> = (fun s -> s, s)

    // Setter for the state
    member b.putState (s:'State) : StateFunc<'State, _> = (fun _ -> (), s) 

    // (unit -> bool) * M<'T> -> M<'T>
    member b.While (cond, body: StateFunc<'State, _>): StateFunc<'State, _> = 
        (fun s ->
            if cond () then  
                let bind = 
                    let _, s' = body s
                    fun s' -> body s'    
                b.While (cond, bind) // This is wrong
            else
                body s)

1 个答案:

答案 0 :(得分:4)

如果你看一下ExtCore中的不同计算构建器,有一点值得注意 - 对于任何monad,While(以及For)成员的实现通常都是同样的。

这是因为您始终可以使用BindZero和递归使用While来表达操作。因此,如果你正在使用monad,你将始终定义这样的东西(只需用你的monad替换M<_>):

// (unit -> bool) * M<'T> -> M<'T>
member this.While (guard, body : M<_>) : M<_> =
    if guard () then
        this.Bind (body, (fun () -> this.While (guard, body)))
    else
        this.Zero ()

所有计算都不是这样 - 如果计算在某种程度上更有趣,那么它可能需要While的不同实现,但上述是合理的默认值。

除此之外 - 我认为在F#中定义自定义计算表达式的需求应该非常少见 - 惯用的F#代码几乎不像使用monad那样经常使用monad。 Haskell和大多数时候,你应该对标准库有什么好处(或ExtCore定义的内容,如果你做的更高级)。也许你需要一个自定义计算,但请记住,这可能会分散你的注意力......