如何在列表和 ListT monad 转换器之间干净地转换？

Question

我目前正在编写一个项目，其中大量使用 ListT monad 转换器。使用普通列表时，实现非确定性非常容易。然而，一旦我必须将代码转换为 ListT，它就会变得更加复杂¹。

举一个简单的例子：从 [a] 转换为 ListT a 实际上需要编写两个函数：

conv :: (Monad m) => [a] -> ListT m a
conv = ListT . return

虽然很简单，但我很惊讶它还没有实现。

问题：

• 是否有更好的方法来处理需要 monad 转换器的不确定性？
• 是否有任何技术/库可以在列表和 ListT 之间干净地来回转换？

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¹ 具体原因很复杂，我不想过多阐述。

Answer 1

我不认为有任何图书馆可以做到这一点；毕竟，conv 是一个极其简单的函数，而反过来就是 runListT。

conv 类似于使用 MaybeT 时经常需要的 liftMaybe：

liftMaybe :: (Monad m) => Maybe a -> MaybeT m a
liftMaybe = MaybeT . return

我建议将其命名为 liftList >.¹

至于用于非确定性的更好的 monad 转换器，我建议查看 逻辑包，基于 Oleg 的 LogicT 转换器，它是一个基于连续的回溯逻辑 monad，具有 一些有用的操作。作为奖励，由于 [] 是 MonadLogic 的实例，因此这些操作也适用于列表。

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¹ 有趣的是，我们可以定义一个函数来概括 conv 和 liftMaybe 的模式：

import Data.Foldable (Foldable)
import qualified Data.Foldable as F

choose :: (Foldable t, MonadPlus m) => t a -> m a
choose = F.foldr (\a b -> return a `mplus` b) mzero

这可能会让您的代码非常混乱，所以我不这样做不建议使用它:)

Answer 2

几个月后我才遇到这个问题，因为我想知道类似的事情。所以我想出了以下方法：

{-# LANGUAGE MultiParamTypeClasses, FunctionalDependencies #-}

import Control.Monad.Trans.Class
import Control.Monad.Trans.Maybe
import Control.Monad.Trans.List


-- | Minimal implementation: either joinLift or joinT
class (MonadTrans t, Monad m) => MonadTransJoin t m | m -> t, t -> m where
    joinLift :: (Monad m', Monad (t m')) => m' (m a) -> t m' a
    joinLift = joinT . lift

    joinT :: (Monad m', Monad (t m')) => t m' (m a) -> t m' a
    joinT = (>>= (joinLift . return))


instance MonadTransJoin MaybeT Maybe where
    joinLift = MaybeT
    joinT = (>>= maybe mzero return)

instance MonadTransJoin ListT [] where
    joinLift = ListT
    joinT = (>>= foldr mcons mzero)
        where mcons x xs = return x `mplus` xs

到目前为止一切顺利 - 我的 ListT/[] 对的 joinT 方法看起来有一些东西与 ehird 的选择有关。

但这样做的问题是，单子转换器和单子之间实际上没有统一的接口，单子的行为被赋予了基本单子。我们有 MaybeT :: m (Maybe a) -> MaybeT m a 和 ListT :: m [a] -> ListT m a，但是我们有 StateT :: (s -> m (a, s)) -> StateT sm a。我不知道是否有办法解决这个问题——它肯定需要