Question

在使用monad变换器构建monad堆栈来编写库时，我遇到了一个关于它的行为的问题。

以下代码无法通过类型检查程序：

{-# LANGUAGE GeneralizedNewtypeDeriving #-}
module Foo (FooM, runFooM, foo) where

import Control.Applicative
import Control.Monad.Reader

newtype FooM m a = FooM { runFooM :: ReaderT Int m a }
  deriving (Functor, Applicative, Monad, MonadReader Int)

foo :: FooM m Int
foo = do
  x <- ask
  return x

错误是：

$ ghc foo.hs
[1 of 1] Compiling Foo              ( foo.hs, foo.o )

foo.hs:12:3:
    No instance for (Monad m) arising from a do statement
    Possible fix:
      add (Monad m) to the context of
        the type signature for foo :: FooM m Int
    In a stmt of a 'do' block: x <- ask
    In the expression:
      do { x <- ask;
           return x }
    In an equation for ‘foo’:
        foo
          = do { x <- ask;
                 return x }

修正很容易，因为GHC建议，只需在Monad函数中添加foo约束：

foo :: Monad m => FooM m Int
foo = do
  x <- ask
  return x

但是在这里，仅foo函数ask的{{1}}值才能提供其FooM值，而且它已经是（自动派生的）Int实例。因此，我认为MonadReader不需要Monad约束。

我想这与monad变换器的实现有关（我使用mlt==2.2.1），但我无法弄清楚具体原因。我可能会错过一些明显的东西。你能解释一下为什么它没有通过检查器吗？

感谢。

Answer 1

这是因为Monad的{{1}}个实例被定义为

ReaderT

即。只有当内容instance Monad m => Monad (ReaderT r m)是ReaderT r m的实例时，类型Monad才是m的实例。这就是为什么在使用Monad m Monad实例（ReaderT类型通过派生机制使用）时，您无法获得无约束FooM的原因。

Answer 2

returns type为Monad m => a -> m a，因此需要约束。

Answer 3

根据monad法律foo ≡ ask，它确实可以在没有Monad约束的情况下工作。但是如果你不需要Monad，那么GHC很难根据这些法则进行简化，是吗？在类型检查代码之前，当然不是。你写的是

的语法糖
foo = ask >>= \x -> return x

需要(>>=) :: Monad (FooM m) => FooM m Int -> (Int->FooM m Int) -> FooM m Int和return :: Monad (FooM m) => Int->FooM m Int。

同样，>>= return对正确的monad没有任何作用，但对于非monad，它甚至没有定义，因此不能被忽略。

为什么这段代码需要Monad约束？

3 个答案: