Question

为什么ST旨在禁止使用以下代码as shown in the wikibook？如果允许的话，文章似乎暗示ST效果会泄漏到另一个ST，但我真的不明白为什么。

似乎我无法运行特定的ST s (STRef s a)。 ST效果是否包含且引用是否透明，但这种使用仍被视为无效？

Intuition告诉我，IO和ST的语义之间存在差异，因为有一个IO和许多独立的ST，但我不确定

> runST (newSTRef True)

<interactive>:5:8: error:
    • Couldn't match type ‘a’ with ‘STRef s Bool’
        because type variable ‘s’ would escape its scope
      This (rigid, skolem) type variable is bound by
        a type expected by the context:
          forall s. ST s a
        at <interactive>:5:1-21
      Expected type: ST s a
        Actual type: ST s (STRef s Bool)
    • In the first argument of ‘runST’, namely ‘(newSTRef True)’
      In the expression: runST (newSTRef True)
      In an equation for ‘it’: it = runST (newSTRef True)
    • Relevant bindings include it :: a (bound at <interactive>:5:1)

> :t newSTRef
newSTRef :: a -> ST s (STRef s a)

> :t runST
runST :: (forall s. ST s a) -> a

Answer 1

问题标题的答案多于问题本身，但仍然是：

是的，ST是引用透明的。

很长一段时间，这只是推测和相信，只有今年我们有适当的证据：

Monadic封装状态的逻辑关系：在runST存在的情况下证明上下文等价
Amin Timany，LéoStefanesco，Morten Krogh-Jespersen，Lars Birkedal
有条件地接受POPL 2018
http://iris-project.org/ Preprint PDF

Answer 2

我真的不明白你在问什么，所以我要假装你的问题是：

为什么ST设计为不允许runST (newSTRef True)？

如果允许，它将不再是引用透明的：

main = do
    let r = runST (newSTRef True)
    evaluate (runST (writeSTRef r False))
    print (runST (readSTRef r))

此代码将输出False。

main = do
    evaluate (runST (writeSTRef (runST (newSTRef True)) False))
    print (runST (readSTRef (runST (newSTRef True))))

此代码（在每个用户中内联r的结果）将输出True，因为runST (newSTRef True)的每个实例都会分配一个新的STRef变量。

实际实施runST的方式可确保在ST s操作中分配的所有资源都无法逃脱该操作。

IO和ST s之间的区别在于没有runIO功能。您可以创建多个独立的IO操作，但如果没有runIO（它们只是值），它们就不重要了。实际运行IO操作的唯一方法是将其绑定到main并让运行时系统选择它（它就像那里的单个隐式runIO缠绕main），因此只有一个IO动作可以在程序中执行。

当然，这个单一动作可以通过组合多个较小的动作来组成，但最终它仍然是一个整体。另一方面，runST允许多个ST s操作独立执行。

ST参考是否透明？

2 个答案: