Question

在Haskell中，State是monad被传递来提取和存储状态。在以下两个示例中，两个都使用>>传递状态monad，并且密切验证（通过函数内联和减少）确认状态确实传递到下一步。

但这似乎不太直观。那么这是否意味着当我想要传递状态monad时，我只需要>>（或>>=和lambda表达式\s -> a，其中s在a中不可用}）？任何人都可以为这一事实提供直观的解释，而无需减少功能吗？

-- the first example
tick :: State Int Int 
tick = get >>= \n ->
   put (n+1) >>
   return n

-- the second example
type GameValue = Int 
type GameState = (Bool, Int)

playGame' :: String -> State GameState GameValue 
playGame' []      = get >>= \(on, score) -> return score
playGame' (x: xs) = get >>= \(on, score) ->
    case x of
        'a' | on -> put (on, score+1)
        'b' | on -> put (on, score-1)
        'c'      -> put (not on, score)
        _        -> put (on, score) 
    >> playGame xs

非常感谢！

Answer 1

归结为理解状态与s -> (a, s)是同构的。所以任何价值＆＃34;包裹＆＃34;在monadic动作中是将转换应用于某个状态s（有状态计算生成a）的结果。

在两次有状态计算之间传递状态

f :: a -> State s b
g :: b -> State s c

对应于使用>=>

撰写它们

f >=> g

或使用>>=

\a -> f a >>= g

这里的结果是

a -> State s c

这是一种有状态的操作，它以某种方式转换某些基础状态s，允许访问某些a并生成一些c。因此，允许整个转换依赖于a，并且允许值c依赖于某个州s。这正是您希望表达有状态计算的内容。整洁的东西（以及将这种机器表达为monad的唯一目的）是你不必费心去传递状态。但要了解它是如何完成的，请参考hackage上的>>=的定义，暂时忽略它是变换器而不是最终的monad）。

m >>= k  = StateT $ \ s -> do
    ~(a, s') <- runStateT m s
    runStateT (k a) s'

您可以使用StateT和runStateT忽略包装和展开，此处m的格式为s -> (a, s)，k格式为a -> (s -> (b, s))你希望产生一个有状态的转换s -> (b, s)。因此，结果将是s的函数，要生成b，您可以使用k，但首先需要a，如何生成a ？你可以m将其应用到状态s，从第一个monadic动作s'获得修改后的状态m，然后将该状态传递给{{1} （类型为(k a)）。在这里，州s -> (b, s)已经通过s成为m并被传递到s'以成为最终的k。

对于你作为这种机制的用户，这仍然是隐藏的，这是关于monad的巧妙之处。如果你想让一个状态沿着某些计算发展，你可以从表达为s''的小步骤构建计算 - 动作，并让State - 表示法或绑定（do）来做链接/传递。

>>=和>>=之间的唯一区别在于您要么关心也要不关心非州的结果。

>>

实际上等同于

a >> b

所以动作a >>= \_ -> b输出的值是什么，你扔掉它（只保留修改后的状态）并继续（通过状态）与另一个动作a。

关于你的例子

你可以用tick :: State Int Int tick = get >>= \n -> put (n+1) >> return n - 符号

重写它

do

虽然第一种写作方式使得它可能更明确地传达了什么，第二种方式很好地展示了你如何不必关心它。

首先tick = do n <- get put (n + 1) return n 当前状态并在简化设置中公开get，get :: s -> (s, s)表示您确实关心值并且您不想丢弃它，基础状态也会在后台传递而不会发生更改（这就是<-的工作方式）。
然后get，在将不必要的parens删除到put :: s -> (s -> ((), s))后等效，取一个值用（第一个参数）替换当前状态，并产生一个有状态的动作，其结果是您放弃的无趣价值put :: s -> s -> ((), s)（因为您没有使用()或因为您使用<-而不是>>）。由于>>=基础状态已更改为put，因此会将其传递。
n + 1对基础状态没有任何作用，只有返回其参数。

总结一下，return以一些初始值tick开头，它在内部将其更新为s，并在旁边输出s+1。

另一个示例的工作原理完全相同，s仅用于放弃>>生成的()。但是状态一直都在传递。

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