Question

我有一个函数，它从树中递归地创建一个扁平的矩阵列表，这些矩阵必须是可变的，因为它们的元素在创建过程中经常更新。到目前为止，我已经提出了一个具有签名的递归解决方案：

doAll :: .. -> [ST s (STArray s (Int, Int) Int)]

我不直接返回[UArray (Int,Int) Int]的原因是因为doAll是递归调用的，修改了列表中矩阵的元素并附加了新的矩阵。我不想不必要地冻结和解冻基质。

到目前为止一切顺利。我可以检查n

中的Array (Int, Int) Int - 矩阵（类型ghci）

runSTArray (matrices !! 0)
runSTArray (matrices !! 1)

确实我的算法得到了正确的结果。但是，我找不到将runSTUArray映射到doAll返回的列表的方法：

map (runSTArray) matrices

Couldn't match expected type `forall s. ST s (STArray s i0 e0)'
            with actual type `ST s0 (STArray s0 (Int, Int) Int)'

如果我尝试在列表上递归计算或尝试评估函数中包含的单个元素，则会出现同样的问题

有人可以解释一下发生了什么（我真的不明白forall关键字的含义）以及我如何评估列表中的数组？

Answer 1

这是使ST安全的类型技巧的不幸结果。首先，您需要了解ST的工作原理。从ST monad到纯代码的唯一方法是使用runST函数或其他基于runSTArray的函数。这些都是forall s.的形式。这意味着，为了从STArray构造一个Array，编译器必须能够确定它可以替换它所喜欢的任何类型的s内的runST类型变量。

现在考虑函数map :: (a -> b) -> [a] -> [b]。这表明列表中的每个元素必须具有完全相同的类型（a），因此也必须具有相同的s。但是这个额外的约束违反了runSTArray的类型，它声明编译器必须能够自由地替换s的其他值。

你可以通过定义一个新函数来解决这个问题，首先冻结ST monad中的数组，然后运行生成的ST动作：

runSTArrays :: Ix ix => (forall s. [ST s (STArray s ix a)]) -> [Array ix a]
runSTArrays arrayList = runST $ (sequence arrayList >>= mapM freeze)

请注意，forall需要RankNTypes扩展名。

Answer 2

你刚刚反对类型系统的限制。

runSTArray的排名类型较高。您必须将状态类型变量唯一的ST动作传递给它。然而，在Haskell中，通常不可能在列表中包含这样的值。

整个事情是一个聪明的方案，以确保您在ST动作中产生的值无法从那里逃脱。这意味着，您的设计看起来有点破碎。

一个建议：你不能处理另一个ST动作中的值，比如

sequence [ ... your ST s (STArray s x) ...] >>= processing
  where
     processing :: [STArray s x] -> ST s (your results)

在一个STArrays列表上映射runSTArray？

2 个答案: