Question

我目前正在研究Haskell中的一些事务性内存基准测试，并希望能够在事务中使用随机数。我目前正在使用来自here的Random monad / monad变换器。在下面的例子中，我有一个包含整数的TVars数组和一个随机选择数组中10个tvar的事务，例如：

tvars :: STM (TArray Int Int)
tvars = newArray (0, numTVars) 0

write :: Int -> RandT StdGen STM [Int]
write 0 = return []
write i = do
    tvars <- lift tvars
    rn <- getRandomR (0, numTVars)
    temp <- lift $ readArray tvars rn
    lift $ writeArray tvars rn (temp + 1)
    rands <- write (i-1)
    lift $ return $ rn : rands

我想我的问题是＆＃34;这是最好的方法吗？＆＃34;看起来更自然/更有效的方式，即将随机monad提升到STM monad中。每个事务都执行很多STM操作，并且很少有随机操作。我假设每个lift增加了一些开销。仅lift随机计算并单独保留STM计算会更有效吗？这样做是否安全？似乎定义一个STM monad转换器会打破我们用STM monad获得的漂亮静态分离属性（即我们可以将IO提升到STM monad中，但是如果事务中止，我们必须担心撤消IO操作问题数量）。我对monad变形金刚的了解非常有限。关于使用变压器的性能和相对开销的简要说明将非常受欢迎。

Answer 1

STM是一个基础monad，如果我们有atomically，请考虑STM a -> IO a当前STMT应该是什么样的。

我对您的特定问题的解决方案很少。更简单的可能是重新安排代码：

write :: Int -> RandT StdGen STM [Int]
write n = do
   -- random list of indexes, so you don't need to interleave random and stm code at all
   rn <- getRandomRs (0, numTVars) 
   lift $ go rn
   where go []     = return []
         go (i:is) = do tvars <- tvars -- this is redundant, could be taken out of the loop
                        temp <-  readArray tvars i
                        writeArray tvars i (temp + 1)
                        rands <- go is
                        return $ i : rands

然而，RandT基本上是StateT lift：

instance MonadTrans (StateT s) where
    lift m = StateT $ \ s -> do
        a <- m
        return (a, s)

所以形式代码：

do x <- lift baseAction1
   y <- lift baseAction2
   return $ f x y

将是

do x <- StateT $ \s -> do { a <- baseAction1; return (a, s) }
   y <- StateT $ \s -> do { a <- baseAction2; return (a, s) }
   return $ f x y

在desugaring做符号之后

StateT (\s -> do { a <- baseAction1; return (a, s) }) >>= \ x ->
StateT (\s -> do { a <- baseAction2; return (a, s) }) >>= \ y ->
return $ f x y

首先内联>>=

StateT $ \s -> do
  ~(a, s') <- runStateT (StateT (\s -> do { a <- baseAction1; return (a, s) })) s
  runStateT ((\ x -> StateT (\s -> do { a <- baseAction2; return (a, s) }) >>= \ y -> return $ f x y) a) s'

StateT和runStateT取消：

StateT $ \s -> do
  ~(x, s') <- do { a <- baseAction1; return (a, s) }))
  runStateT ((\ x -> StateT (\s -> do { a <- baseAction2; return (a, s) }) >>= \ y -> return $ f x y) x) s'

经过几次内联/缩小步骤：

StateT $ \s -> do
  ~(x, s') <- do { a <- baseAction1; return (a, s) }))
  ~(y, s'') <- do { a <- baseAction2; return (a, s') }))
  return (f x y, s'')

可能GHC足够聪明，可以进一步减少这种情况，所以状态只是通过而没有创建中间对（但我不确定，应该使用monad法来证明这一点）：

StateT $ \s -> do
   x <- baseAction1
   y <- baseAction2
   return (f x y, s)

这是你从

获得的

lift do x <- baseAction1
        y <- baseAction2
        return $ f x y

将随机数生成添加到Haskell中的STM monad

1 个答案: