Question

我正在编写我的第一个真正的Haskell项目，而且我在程序中组织状态时遇到了麻烦。它是一个Gameboy Color模拟器，因此有很多小标志，整个状态看起来像

data Memory s = Memory { memory :: STUArray s Word16 Word8
                       , registers :: STUArray s Word8 Word8
                       , sp :: STRef s Word16
                       , pc :: STRef s Word16
                       , cycles :: STRef s Word16
                       , ime :: STRef s Bool --Interrupt Master Enable Flag
                       , halt :: STRef s Bool --Are we halted or not
                       , mode :: STRef s GPUMode -- GPU mode
                       , line :: STRef s Word8 -- GPU line
                       , transferred :: STRef s Bool
                       , gpuCycles :: STRef s Word16
                       , window :: Window
                       , renderer :: Renderer
                       }

我做的所有读/写状态如下：

 data Address = OneRegister Register
          | TwoRegister {registerA :: Register, registerB :: Register}
          | MemAddr Word16
          | SP
          | PC
          | CYCLES
          | IME
          | HALT_STATE
          | GPU_MODE
          | GPU_LINE
          | GPU_TRANSFERRED_LINE
          | GPU_CYCLES

  data MemVal = MemVal8 Word8
          | MemVal16 Word16
          | Flag Bool
          | Mode GPUMode

  read :: Memory s -> Address -> ST s MemVal
  write :: Memory s -> Address -> MemVal -> ST s ()

您可以看到：https://github.com/nikhilunni/HaskellBoy/blob/master/src/Memory.hs

我是否有更清洁的方式来组织一切？如果可能的话，我想分开各种组件（CPU，GPU，盒式磁带组切换等）之间的状态。在Haskell中拥有一个庞大的单片状态是不是惯用的？

在程序中添加新状态真是太痛苦了。 Control.Lens软件包似乎是正确的小巷，但我不确定我是否可以很容易地将它与ST结合起来。

谢谢！

Answer 1

镜头对于这类东西肯定是一个很好的帮助，但是你宁愿在State monad中使用一个大的，嵌套的纯状态对象，而不是{{ 1}}。我认为对于所有这些变量可能都没问题，尽管它可能不适用于数组（需要在每次修改时进行深度复制。

所以我可以想到两个选择：

使用高效的纯功能更新（例如Sequence）从数组切换到数据结构。完全放弃那些ST，支持STRefs中基于镜头的更新。
这将无法像State中的破坏性数组更新一样有效，但是用于模拟游戏快速的现代计算机上的男孩可能会工作。
拆分内存类型，以便将数组保留在ST中，但将单个ST中的所有其他状态分组到纯数据结构中。然后，你可以使用镜头。
```
STRef
```

好处是，您现在可以将data Memory s = Memory { memory :: STUArray s Word16 Word8 , registers :: STUArray s Word8 Word8 , memRefs :: STRef s MemRefs , window :: Window , renderer :: Renderer } data MemRefs = MemRefs { _sp :: Word16 , _pc :: Word16 , _cycles :: Word16 , _ime :: Bool --Interrupt Master Enable Flag , _halt :: Bool --Are we halted or not , _mode :: GPUMode -- GPU mode , _line :: Word8 -- GPU line , _transferred :: Bool , _gpuCycles :: Word16 } mkLenses ''MemRefs类型组合起来，并使用镜头方便地向下伸展到结构中。通过使结构更像树，更新实际上将变得更有效。（您可能还想要取消隐藏这些MemRef和Word16字段，将这些小类型设置为盒子非常浪费。）

即便如此，你应该做好准备，这不会像C ++中的类似复杂的实现一样快。为了获得相当的性能，你可能不得不手动使用所有状态来使用单个 Bool，其中所有的状态信息都被编码，并写出丑陋的OO风格的getter和STArray中的setter使其远程方便。

如何在Haskell项目中组织大量状态

1 个答案: