Question

这里是场景：给定的是一个C库，其核心有一些结构，其中的操作由丰富的C函数提供。

第1步：使用Haskell FFI创建一个包装器。它具有myCLibInit :: IO MyCLibObj，myCLibOp1 :: MyCLibObj -> ... -> IO ()等功能。 MyCLibObj是一种opaque类型，它将Ptr或ForeignPtr传递（并隐藏）到实际的C结构中，例如，如wiki或{{3}所示}。

第2步：使用RWH ch. 17中的unsafeIOToST将所有IO操作转换为Control.Monad.ST.Unsafe操作。这是通过引入类似

的东西来完成的

 data STMyCLib s = STMyCLib MyCLibObj

然后将所有IO函数包装在ST函数中，例如：

myCLibInit' :: ST s (STMyCLib s)
myCLibInit' = unsafeIOToST $ STMyCLib <$> myCLibInit

这允许编写命令式程序，这些程序反映了类似OO的C库的使用，例如：

doSomething :: ST s Bool
doSomething = do
    obj1 <- myCLibInit'
    success1 <- myCLibOp1' obj1 "some-other-input"
    ...
    obj2 <- myCLibInit'
    result <- myCLibOp2' obj2 42
    ...
    return True   -- or False

main :: IO ()
main = do
    ...
    let success = runST doSomething
    ...

第3步：通常，在一个do-block中将操作混合在几个MyCLibObj上是没有意义的。例如，当C结构是（或应该被认为是）单例实例时。在上面的doSomething中执行某些操作要么是无意义的，要么是纯粹禁止的（例如，当C结构是static时）。在这种情况下，类似于ST monad的语言是必要的：

doSomething :: ResultType
doSomething =  withMyCLibInstance $ do
    success <- myCLibOp1'' "some-other-input"
    result <- myCLibOp2'' 42
    ...
    return result

，其中

withMyCLibInstance :: Q a -> a

这会导致问题：如何将ST s a monad重新打扮成类似于State monad的东西。由于withMyCLibInstance会使用runST功能新的monad，我们称之为Q（对于＆＃39; uestion），应该是

newtype Q a = Q (forall s. ST s a)

这对我来说非常奇怪。我已经在努力为此Functor实施Q个实例，更不用说Applicative和Monad了。 State实际上已经是monad，但状态s无法逃脱ST monad，因此forall s. ST s a。这是摆脱s的唯一方法，因为runST :: (forall s. ST s a) -> a，而withMyCLibInstance只是myCLibInit'后跟runST。但不知怎的，这不合适。

解决第3步的正确方法是什么？我是否应该在第1步之后立即执行第2步或滚动Q？我的感觉是，这应该很简单。我需要ST monad，Q只需要以正确的方式设置......

更新1：步骤3中的单例和静态结构示例不是很好。如果两个这样的do块并行执行，可能会发生非常糟糕的事情，即两个块都可以并行处理同一个C结构。

Answer 1

您可以使用阅读器效果来访问单例，只在run函数中实例化它：

newtype MyCLibST s a = MyCLibST { unMyCLibST :: ReaderT (STMyCLib s) (ST s) a }

runMyCLibST :: (forall s. MyCLibST s a) -> a
runMyCLibST m = runST (myCLibInit >>= runReaderT (unMyCLibST m))

-- Wrap the API with this.
unsafeMkMyCLibST :: (MyCLibObj -> IO a) -> MyCLibST s a

如果您希望继续访问其他s功能（如可变引用和数组），则

MyCLibST应显示为ST的参数。

将ST monad重新装扮成类似于州Monad的东西

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