Question

鉴于以下结构：

data Computation a = Pure (CState -> (a, CState))
                   | Action (CState -> IO (a, CState))

（CState是用于保持国家的一些结构，但现在不是很感兴趣。）
现在我想让它成为Monad的一个实例，它基本上只是一个状态monad，可以很容易地用StateT实现。它唯一的补充是，我想跟踪，无论结果Computation是Pure还是Action，我希望能够在执行{{{{}}之前检查Computation是否包含任何Action s。 1}}（因此Action中的IO不会被执行）。

还应该指出，Action有两个构造函数并不重要。我刚开始用这些构造函数实现它。

确定Computation是纯粹的规则很简单：如果a >> b和a >> b都是Pure，则a为b，否则就是行动。

现在我开始实现Monad实例：

Pure

所以唯一缺少的部分是instance Monad Computation where return x = Pure $ \s -> (x, s) (Action c) >>= f = Action . runStateT $ (StateT $ unpackAction oldComp) >>= (StateT . unpackAction . f) p@(Pure c) >>= f | givesPure f = Pure . runState $ state oldF >>= (state . unpackPure . f) | otherwise = liftComp p >>= f -- Just lift the first argument and recurse, to make an action -- Helper functions used above: unpackAction :: Computation a -> (CState -> IO (a, CState)) unpackAction (Pure c) = return . c unpackAction (Action c) = c -- Make an Action out of a Pure liftComp :: Computation a -> Computation a liftComp (Pure c) = Action $ return . c liftComp a@(Action _) = a功能，我不确定它是否可以实现它。我曾经有过这样的实现：

givesPure

这是有效的，但假设我绑定的函数总是返回具有相同纯度的Computation，无论其输入是什么。这个假设对我来说是合理的，因为计算的纯度应该清楚地说明并且不依赖于某些计算，直到我注意到以下形式的函数不能用于这个假设：

givesPure :: (a -> Computation b) -> Bool
givesPure f = isPure $ f undefined -- I actually used error with a custom message instead of undefined, but that shouldn't matter

isPure :: Computation a -> Bool
isPure (Pure _) = True
isPure (Action _) = False

所以在我看来，就像它不可能这样做，因为我需要当前的状态来应用第一个Computation，以获得函数的正确输入以获得第二个Computation并测试它是否＆＃39; s pure。

有没有人看到这方面的解决方案或有证据表明它不可能？

Answer 1

您遇到过monadic计算不适合静态分析的事实，因为效果（在您的情况下，效果的存在）取决于计算过程中获得的值。如果不运行计算，您就无法预测它们。

当你从Applicative转到Arrow到Monad时，你会获得权力＆＃34; （你可以表达更多的计算方法），但却无法进行静态分析。

对于Applicative，有一个现成的Lift数据类型，可以为现有的应用程序添加纯计算。但它没有Monad个实例。

Answer 2

您可以尝试使用GADT：

data Pure
data Action

data Computation t a where
   Pure :: (CState -> (a, CState))      -> Computation t a
   Action :: (CState -> IO (a, CState)) -> Computation Action a

这个想法是值x :: Computation Action a可以执行IO（但也可以是纯粹的），而值y :: Computation Pure a不能执行IO。

例如，

liftComp :: Computation t a -> Computation Action a
liftComp (Pure c) = Pure c
liftComp x@(Action c) = x

Haskell - 混合有状态计算

2 个答案: