嵌套do块中令人困惑的类型失误错误

Question

我正在尝试为一种简单的嵌入式脚本语言编写解释器。

它的核心是Eval函数，它具有以下签名。

type EvalState = () --for later
type EvalResult = State EvalState (IO (Either T.Text Value))
eval :: Expr -> EvalResult

结果类型之所以这样，是因为它是状态的，因此eval应该能够做到io，并且可能会失败。

有两个数据类型：表达式和值和评估将表达式转换为值。对于简单的表达式，原始数据类型的文字，它是这样实现的：

ok :: Value -> EvalResult
ok val = state (return . Right $ val,)

eval :: Expr -> EvalResult

eval (StrLit t) = ok (StrVal t)
eval (SymLit t) = ok (SymbolVal t)
eval (IntLit i) = ok (IntVal i)
eval (FloatLit f) = ok (FloatVal f)

我的问题现在是对列表的文字进行评估。目前，我的代码看起来像这样：

eval (ListLit elems) = do
  elems <- mapM eval elems
  do 
    opts <- sequence elems
    return $ fmap (Right . ListVal . V.fromList) (sequence opts)

这会产生以下错误：

/home/felix/git/vmail/src/Interpreter/EvalAst.hs:37:13: error:
    • Couldn't match type ‘IO’
                     with ‘StateT EvalState Data.Functor.Identity.Identity’
      Expected: StateT
                  EvalState Data.Functor.Identity.Identity [Either T.Text Value]
        Actual: IO [Either T.Text Value]
    • In a stmt of a 'do' block: opts <- sequence elems
      In a stmt of a 'do' block:
        do opts <- sequence elems
           fmap (Right . ListVal . V.fromList) (sequence opts)
      In the expression:
        do elems <- mapM eval elems
           do opts <- sequence elems
              fmap (Right . ListVal . V.fromList) (sequence opts)
   |
37 |     opts <- sequence elems
   |             ^^^^^^^^^^^^^^

我的问题是我不了解此错误。我的想法是这样的：第一个确实使我进入了州单元，因此我可以从mapm eval elems中“提取”结果，我希望它是[io（要么要么...）]下一个Do应该将我放在IO Monad中（因为这是结果类型中的下一个内部类型），因此我应该能够提取IO值，据我了解， sequence elems应该给我一个io [...]，我可以提取，那么我的错误是什么？

Answer 1

一般而言，单子不构成。我认为您对此感到厌烦。

通常，如果m和n是单子，我们将无法编写m（na）用于混合m 和n。总的来说，它甚至可能失败了。

在您的情况下，您正在使用状态A（io b）希望能够访问类型a的状态，并且仍然做io，但事实并非如此。

实际上，根据定义，我们有（最多包装器）：

State a b = a -> (a,b)
            |     | |-- result
            |     |-- new state
            |-- old state

在您的情况下，它状态A（IO B）它进入

State A (IO B) = A -> (A, IO B)
                 |     |  |-- result
                 |     |-- new state
                 |-- old state

这里，我们可以看到必须在不做IO的情况下生成新状态！这是一项迫使新状态和IO效应完全分离的计算。它实际上表现得好像我们有两个单独的功能

A -> A     -- state update, no IO here
A -> IO B  -- IO depending on the old state

一样，这不是您真正想要的。这可能就像

A -> IO (A, B)

允许在IO完成后生成新状态一样。

要获得该类型，您无法嵌套单子，但是您需要一个单调的变形金刚 statet：

StateT A IO B = A -> IO (A, B)

这是 a monad。您可能需要使用lift或liftio将IO操作转换为此类类型，但应按需要行为。