问题

Question

问题

我试图用PureScript编写游戏引擎。我是新手，但学习一直顺利，因为我以前经历过真实世界的Haskell（尽管我在使用Haskell和＃34;真实＆＃34;事情方面有很多经验）。任何将我的运行时错误尽可能多地移动到编译时错误中的东西，在我的书中都是一个胜利 - 但如果语言被证明对我抽象出问题的能力过于严格，那么它可以取消一些胜利。

好吧，所以，我试图在HTML5 Canvas / context2d上用PureScript构建一个2D游戏引擎（显然purescript-canvas是一个很好的选择 - 我更喜欢它而不是Elm＆s;的图形.Canvas模块，因为它映射得非常接近实际的底层JS API，特别是让我可以访问Canvas的各个像素。

在我现有的（未完成但可用的）JS引擎中，核心功能是我会保留一份＆＃34; sprites＆＃34; （异构，除了它们都共享一个公共类），并循环遍历它们以调用.update(timeDelta)和.draw(context2d)方法。

精灵们共享一个共同的界面，但必须支持根本不同的数据。一个可能有x / y坐标;另一个（代表可能是环境影响）可能有一个完整的百分比＆＃34;或其他动画状态。

问题是，我不能提出一个等同的抽象（到异构/共享类列表）来完成我需要它做的事情，而不会滥用FFI来破解我的方式进入非常不纯的代码。

解决方案（及其问题）

异类列表（duh）

显然，可以做到相当于异构列表的最佳抽象是异构列表。

Haskell的式

事实证明Haskell（即被欺骗的GHC，而不是官方规范/报告）提供exactly what I want - 你可以在保持类约束的同时收集类型信息，在所有项目中应用单个多态函数在列表中，没有打破类型安全。这将是理想的，但是唉，PureScript目前还不允许我表达类似的类型：

data ShowBox = forall s. Show s => SB s

PureScript-Style（最新技术）

对于PureScript，有purescript-exists包，它可能旨在提供与上面的Haskell解决方案相同的功能，并且让我 - 不要隐藏，但删除类型信息，并再次将其重新输入。这将让我有一个异类列表，但代价是完全打破类型安全。

更重要的是，我不认为我可以让它让我满意，因为即使我有[Exists f]的列表，我也无法提取/重新添加作为通用forall a. (Draw a) => a的类型 - 我必须知道I＆＃39; m恢复的实际类型。我可以包含一个＆＃34;标签＆＃34;某种形式告诉我什么＆＃34;真实＆＃34;我应该提取的类型，但如果我拉这些恶作剧我也可以用普通的JS编码。我可能需要做的事情（对于列表，不一定是包含的精灵）。

一个海量数据值中的所有状态

我可以通过在一个巨大的结构中表示各个精灵的所有状态，将它传递给每个精灵来更新＆＃34;实现（仍然不能使用类多态，但我可以为每个sprite值包含一个变异函数作为类型的一部分，并使用它）。这很糟糕：每个精灵都可以自由地改变/更新其他精灵的数据。对于我必须表示的每种新的精灵状态，必须全局更新海量数据结构。无法创建它的库，因为使用引擎的每个人都必须修改它。也可能是JS。

单独的，同质的状态类型

或者每个精灵可以有单独的状态，并且都具有相同的状态表示。这样可以避免彼此之间的关注。馅饼＆＃34;方案，但我仍然有一个统一的结构，我必须更新每个精灵的需要，对每个精灵不需要的类型结构的那些位的大量浪费数据。非常糟糕的抽象。

用JSON代表不同的数据或者你有什么

Ew的。这种方式基本上只是使用JS数据并假装它的PureScript。必须抛弃PureScript键入的所有优势。

没有抽象

我可以将它们视为完全不相关的类型。这意味着如果我想添加一个新的精灵，我必须更新最外面的draw函数，为最外面的drawThisParticularSprite函数添加update，同上。可能是所有可能解决方案中最差的。

我可能会做什么

假设我对我可用的抽象选择的评估是正确的，似乎很明显我不得不以某种方式滥用FFI来做我需要的事情。也许我会有像

这样的统一记录类型

type Sprite = { data: Data, draw: Data -> DrawEffect, update: Data -> Data }

其中Data是某种类似于kludgey类型的东西，可能是某种类型的Exists f，并且

type DrawEffect = forall e. Eff (canvas :: Canvas | e) Context2D

或者其他什么。 draw和update方法都是针对各个记录的，并且两者都知道＆＃34;要从Data中提取的真实类型。

与此同时，我可能会向PureScript开发人员询问是否有可能支持Haskell风格的存在性东西，这样我就可以在不破坏类型安全的情况下获得一个合适的，真正的异构列表。我认为主要的一点是（对于Haskell example previously linked），ShowBox必须存储其（隐藏）成员的实例信息，因此它知道{{{}的正确实例1}}使用，来自它自己的Show函数的覆盖。

恳求

有人可以确认以上在PureScript中我目前的可用选项是否准确吗？我很欣赏任何更正，特别是如果你看到一个更好的方法来处理这个问题 - 特别是如果有一个允许我只使用＆＃34;纯粹＆＃34;代码而不牺牲抽象 - 请告诉我！

Answer 1

我在这里假设您的Draw课程类似于

class Draw a where
  draw :: a -> DrawEffect
  update :: a -> a

purescript-exists选项可以正常工作，它绝对是类型安全的，尽管您声称要删除信息而不是隐藏信息。

您需要将类上的操作移动到类型：

data DrawOps a = DrawOps { "data" :: a
                         , draw :: a -> DrawEffect
                         , update :: a -> a 
                         }

现在，您想要的类型是Exists DrawOps，可以将其放入列表中，例如：

drawables :: List (Exists DrawOps)
drawables = fromArray [ mkExists (DrawOps { "data": 1
                                          , draw: drawInt
                                          , update: updateInt
                                          }
                      , mkExists (DrawOps { "data": "foo"
                                          , draw: drawString
                                          , update: updateString
                                          }
                      ]

您可以（安全地）使用runExists解包类型，并注意runExists的类型强制您忽略包装数据的类型：

drawAll :: List (Exists DrawOps) -> DrawEffect
drawAll = traverse (runExists drawOne)
  where drawOne (DrawOps ops) = ops.draw ops."data"

但是，如果这些是您班级中唯一的操作，那么您可以使用同构类型

data Drawable = Drawable { drawn :: DrawEffect
                         , updated :: Unit -> Drawable
                         }

这个想法是这种类型代表了DrawOps：

中的操作的展开

unfoldDrawable :: forall a. DrawOps a -> Drawable
unfoldDrawable (DrawOps ops) 
  = Drawable { drawn: ops.draw ops."data"
             , updated: \_ -> unfoldDrawable (DrawOps (ops { "data" = ops.update ops."data" })) 
             }

现在，您可以使用包含不同类型数据的Drawable内容填充列表：

drawables :: List Drawable
drawables = fromArray [ unfoldDrawable 1     drawInt    updateInt
                      , unfoldDrawable "foo" drawString updateString
                      ]

同样，您可以放心地解开类型：

drawAll :: List Drawable -> DrawEffect
drawAll = traverse drawOne
  where drawOne (Drawable d) = d.drawn

updateAndDrawAll :: List Drawable -> DrawEffect
updateAndDrawAll = traverse updateAndDrawOne
  where updateAndDrawOne (Drawable d) = (d.updated unit).drawn

Answer 2

@ phil-freeman（以及任何其他读者）：作为参考，这里是我从你的答案的Exists部分改编的代码的完整，有效的版本，以便为我自己验证（在底部找到）。（这是一个逃避评论文本长度限制的自我答案，而不是因为它是一个真正的答案）

所以，似乎很明显我错误地关注了Exists如何工作的一些关键方面。我已经阅读了源代码，但对于PureScript的新手，我认为我无法正确阅读Rank {2类型的runExists。我听说过Rank-N类型，并且理解它们限制了forall的范围，但是不明白为什么它有用 - 现在我做了。：）

据我了解，它对runExists的使用迫使其函数参数适用于所有DrawOps，而不仅仅是某些 - 这就是为什么它必须依赖于DrawOps（并且它本身就是自我意识和DTRT及其更新方法。

我还花了一些时间来弄清楚你在非Exists例子中做了些什么，但我想我现在就明白了。我被\_ -> ... Drawable函数的updated定义抛出了一点，可能是因为我怀疑这种技术在懒惰评估Haskell时不是必需的，但在PureScript中当然是它需要是一个功能，以防止它一下子展开一切。

我在想，也许非Exists方法是劣等的，因为它不允许任何人对数据进行操作，除了它自己......但当然在反思时，这是无稽之谈，因为同样如此Exists方法 - 它看起来就像一个局外人能够使用数据（例如，drawOne） - 但我想{{1}的类型保证任何这样的“局外人”必须完全依赖runExists自己的方式来处理有关数据的任何具体内容，因此它们的含义相同。

一些精灵/抽象实际上需要彼此了解更多/互相交流 - 例如，碰撞检查和目标跟踪，所以我必须适当地扩展可用功能以允许DrawOps或Drawables以显示更多信息，但我认为我现在应该能够管理它。

感谢您提供这种非常有教育意义的解释！

（其他好奇的读者可以使用DrawOps示例代码：）

Exists

适当的抽象代替异类（但共享类）列表？

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