Question

从这个出色的tutorial中了解国家monad。但是，当我试图向非程序员解释时，他们有一个让我难过的问题。

如果State的目的是模拟可变内存，为什么状态monad存储的函数属于以下类型：

s -> (a, s)

而不仅仅是：

s -> s

换句话说，对“中间”价值的需求是什么？例如，在我们需要的情况下，我们不能通过简单地将状态定义为(state, value)的元组来模拟它吗？

我确信我感到困惑，感谢任何帮助。

Answer 1

为了与C等命令式语言并行绘制，s -> s对应于返回类型为void的函数，该函数仅用于副作用（例如改变内存）。它与State s ()同构。

实际上，可以编写仅通过全局变量进行通信的C函数。但是，与在C中一样，从函数返回值通常很方便。这就是a的用途。

当然，对于您的特定问题，s -> s可能是更好的选择。虽然它不是Monad，但它是一个Monoid（当用Endo包裹时）。因此，您可以使用<>和mempty构建此类函数，这些函数对应于Monad的>>=和return。

Answer 2

对尼克的答案进行扩展：

s是州。如果您的所有函数都是s -> s（状态到状态），那么您的函数将无法返回任何值。您可以将状态定义为(the actual state, value returned)，但这会将状态与状态函数计算的值混为一谈。而且，通常情况下，您需要函数来实际计算和返回值...

Answer 3

s' -> s'相当于(a, s) -> (a, s)。显而易见，除了State之外，您的a还需要初始s才能启动。

另一方面，s -> (a, s)只需要种子s即可开始，并且根本不需要a值。

因此s -> (a, s)的类型告诉您State不如(a, s) -> (a, s)那么复杂。 Haskell中的类型传达了大量信息。

Answer 4

如果State的目的是模拟可变内存，为什么状态monad存储的函数属于以下类型：
s -> (a, s)
而不仅仅是：
s -> s

State monad的目的不是模拟可变内存，而是模拟计算两者产生值和有副作用。简单地说，给定一些类型s的初始状态，您的计算将产生类型a的某个值，以及更新的状态。

也许你的计算不会产生一个值...然后，很简单：值类型a只是()。也许另一方面，你的计算没有副作用。同样，简单：您可能会认为您的状态转换函数（s -> s参数modify）只是id。但通常你会同时处理这两个问题。

您实际上可以使用get和put作为相对简单的示例：

get :: State s s      -- s -> (s, s)
put :: s -> State ()  -- s -> (s -> ((), s))

get是一个计算，在给定当前状态（第一个s）的情况下，它将作为一个值返回 - 即计算结果 - 和作为“新”（未修改）状态。
put是一个计算，给定一个新状态（第一个s）和一个当前状态（第二个s），只需忽略< / em>当前状态。它将产生()作为计算值（因为，当然，它没有计算任何值！）并挂起提供的新状态。

Answer 5

据推测，您希望在do符号内使用有状态计算？

你应该问问自己Monad实例对于由

定义的有状态计算是什么样的

newtype State s = { runState :: s -> s }

Answer 6

a是返回的值，s是最终状态。

http://www.haskell.org/haskellwiki/State_Monad#Implementation

Answer 7

要解决的问题是您有一个输入和一系列函数，并且您希望按顺序将这些函数应用于输入。

如果函数是纯粹的状态更改函数，s -> s类型为s的输入，那么您不需要 State来使用它们。 Haskell非常擅长将这些函数链接在一起，例如：使用标准合成运算符.，或类似foldr (.) id或foldr id。

但是，如果这些函数都改变了一个状态和报告了一些这样做的结果，那么你可以给它们类型s -> (s,a)，然后将它们粘合在一起就是一点点令人讨厌的。您必须解压缩结果元组并将新状态值传递给下一个函数，在其他地方使用报告的值，然后解压那个结果，依此类推。将错误的状态传递给输入函数很容易，因为您必须为每个结果命名并明确输入以进行解包。你最终得到这样的东西：

let
  (res1, s1) = fun1 s0
  (res2, s2) = fun2 s1
  (res3, s3) = fun3 res1 res2 s1
  ...
  in resN

在那里，我不小心通过了s1而不是s2，可能是因为我后来添加了第二行，并没有意识到第三行需要更改。在编写s -> s函数时，不可能出现此问题，因为没有名称可以正确使用：

let
  resN = fun1 . fun2 . fun3 . -- etc.

所以我们发明了State来做同样的伎俩。 State基本上只是将s -> (s,a)之类的函数粘合在一起，以便将正确的状态传递给正确的函数。

所以人们去的并不是“我们想要使用State，让我们使用s -> (s,a)”而是“我们正在编写像s -> (s,a)这样的函数，让我们发明{{1使这很容易“。使用函数State，它已经很简单了，我们不需要发明任何东西。

作为s -> s如何自然产生的一个例子，考虑解析：解析器将被赋予一些输入，消耗一些输入并返回一个值。在Haskell中，这自然被建模为获取输入列表，并返回一对值和剩余输入 - 即s -> (s,a)或[Input] -> ([Input], a)。

为什么国家需要一个价值？

7 个答案: