Question

我一直在研究如何在ST计算中创建和使用多个STUArrays。具体方案是：

创建多个数组，但只返回其中一个
创建多个数组但不返回任何数组
创建多个数组并返回多个数组

我有（1）和（2）的答案，但没有答案（3）。

首先是一些进口，所以我们知道一切都来自哪里：

import Control.Monad.ST (ST,runST)
import Data.Array.Base (unsafeFreezeSTUArray)
import Data.Array.ST (STUArray)
import Data.Array.Unboxed (UArray)
import Data.STRef (STRef, newSTRef, readSTRef, writeSTRef)
import Data.Array.MArray (getBounds, newArray, readArray, writeArray, newListArray)
import Data.Array.ST (runSTUArray)

对于（1），一个技巧是定义一个新的数据类型和构造函数：

data ArrayPair s = AP (STUArray s Int Int) (STUArray s Int Bool)

newAP n = do
  a1 <- newArray (1,n) 0
  a2 <- newArray (1,n) False
  return $ AP a1 a2

以下是如何返回其中一个数组：

foo :: UArray Int Int
foo = runSTUArray $ do
        AP ints bools <- newAP 10
        writeArray ints 1 42
        writeArray bools 1 True
        -- do stuff with ints and bools
        return ints

对于（2），您可以向数据结构添加STRef，使用readSTRef结束计算并使用runST运行：

data WorkState s = WS (STUArray s Int Int)
                      (STUArray s Int Bool)
                      (STRef s Char)

newWS = do
  ints <- newArray (1,10) 0
  bools <- newArray (1,20) False
  char <- newSTRef 'X'
  return $ WS ints bools char

bar :: Char
bar = runST $ do
  WS ints bools char <- newWS
  writeArray ints 3 36
  writeArray bools 5 True
  writeSTRef char 'Z'
  -- ...
  readSTRef char

对案例（1）和（2）的这种方法的评论？情况（3）呢？

baz :: (UArray Int Int, UArray Int Bool)
baz = runST??? $ do
  AP ints bools <- newAP
  ...
  return (ints,bools)  -- ???

Answer 1

您有两个选择：

使用freeze。这需要复制数组，但您不需要使用任何不安全的函数：

baz :: (UArray Int Int, UArray Int Bool)
baz = runST $ do
  AP ints bools <- newAP 12
  liftM2 (,) (freeze ints) (freeze bools)

使用runSTUArray为两个数组创建unsafeFreezeSTUArray变体，知道实现实际上是安全的（因为没有对原始可变数组的引用）。

runSTUArray2 :: (Ix i1, Ix i2)
           => (forall s . (ST s (STUArray s i1 e1, STUArray s i2 e2)))
           -> (UArray i1 e1, UArray i2 e2)
runSTUArray2 st = runST $ do
    (a1, a2) <- st
    liftM2 (,) (unsafeFreezeSTUArray a1) (unsafeFreezeSTUArray a2)

baz' :: (UArray Int Int, UArray Int Bool)
baz' = runSTUArray2 $ do
  AP ints bools <- newAP 12
  return (ints, bools)

（也许这种方法甚至可以使用泛型以某种方式推广，以允许返回包含ST数组的任何数据结构。）

使用和返回多个STUArrays

1 个答案: