复杂状态 Monad 结构

Question

我仍然是 Haskell 的新手，我想我现在已经无法理解了。我的代码如下所示。

data World = World {
  intStack :: [Int],
  boolStack :: [Bool]
} deriving Show

instance IntStack World where
   getIntStack = intStack
   putIntStack ints (World _ bools) = World ints bools

instance BoolStack World where
    getBoolStack = boolStack
    putBoolStack bools (World ints _) = World ints bools

class IntStack a where
    getIntStack :: a -> [Int]
    putIntStack :: [Int] -> a -> a

class BoolStack a where
    getBoolStack :: a -> [Bool]
    putBoolStack :: [Bool] -> a -> a

(<=>) :: (IntStack c, BoolStack c) => c -> c
(<=>) w = putIntStack xs . putBoolStack ((x == x'):bs) $ w
    where (x:x':xs) = getIntStack w
          bs = getBoolStack w

(<+>) :: (IntStack c) => c -> c
(<+>) w = putIntStack ((x+x'):xs) w
    where (x:x':xs) = getIntStack w

我的重点（现在忽略函数中的错误情况）是能够将 (<=>) 和 (<+>) 等函数链接在一起，假设底层数据类型实现了函数所需的接口。

我觉得我可以用状态 monad 来清理它，但我不确定如何构造它以允许更改实现 IntStack、BoolStack 等的任何数据类型。

我知道这是一个非常模糊的描述，但我觉得上面的代码可能是绝对错误的方法。

感谢您的任何反馈！

Answer 1

class IntStack a where
    getIntStack :: a -> [Int]
    putIntStack :: [Int] -> a -> a

class BoolStack a where
    getBoolStack :: a -> [Bool]
    putBoolStack :: [Bool] -> a -> a

恭喜，您刚刚发明了镜头！抽象 [Int] 和 [Bool] 类型，并使用 data 而不是 class，你会得到一些东西就像

data Lens a b = Lens
    { get :: a -> b
    , put :: b -> a -> a
    }

...它是在 Hackage 上的六个包中实现的。大多数至少提供：

• 直接从 getIntStack/putIntStack 和 getBoolStack/putBoolStack 导出投影镜头的能力数据声明
• 水平组合（运行第一个镜头，然后运行第二个镜头 - 例如，首先从一些较大的结构中挑选一个World，然后从 intStack 中挑选intStack。 code>World) 和垂直组合（并行运行两个镜头，每个镜头在一对的一侧）
• 与 State 和 StateT 的一些接口（例如 Lens ab -> State br 类型的东西） -> 声明 a r)，这将允许您在 [Bool] 或 [Int] 上编写计算，并像在 a 上进行计算一样运行它们世界

所以，看看黑客攻击！有 data-lens 系列，其中包括核心、推导能力，以及有状态接口； lens 包；和 pointless-lenses 包。可能还有一些我也忘记了。

Answer 2

您可以在状态单子中实现推送和弹出操作，并使用它们来实现您的功能：

popInt :: IntStack c => State c Int
popInt = do
  (x:xs) <- getIntStack <
gt; get
  modify $ putIntStack xs
  return x

pushInt :: IntStack c => Int -> State c ()
pushInt x = do
  xs <- getIntStack <
gt; get
  modify $ putIntStack (x:xs)

(<+>) :: IntStack c => State c ()
(<+>) = do 
  x <- popInt
  x' <- popInt
  pushInt (x + x')