Monad变压器的解剖学

Question

我正在尝试学习monad变换器，基于标准的Haskell库（mtl？变换器？不确定哪一个来自我的Haskell平台下载 - 7.4.1）。

我相信我注意到的是每个monad变换器定义的通用结构：

1. 基本类型（'基础'）

   • Monad实例

2. 变压器类型（'BaseT'）

   • Monad实例

   • MonadTrans实例

   • MonadIO实例

3. 变压器类（'MonadBase'）

   • 一些操作

   • 其他'BaseT's

   的实例

例如，对于Writer monad，有：

• 一个Writer数据类型/ newtype / type，带有Monad实例
• 一个WriterT数据类型/ newtype / type，包含Monad，MonadTrans和MonadIO实例
• 一个MonadWriter类，以及StateT，ReaderT，IdentityT等的这个类的实例......

这是monad变形金刚的组织方式吗？我错过了什么/我有任何不正确的细节吗？

这个问题的动机是搞清楚：

1. “BaseT”与相应的“MonadBase”和“Base”之间的关系和差异是什么
2. 是否都需要这三个
3. MonadTrans如何相关以及它的目的是什么

Answer 1

mtl包不实现monad变换器。至少WriterT只是来自transformers的{​​{3}}。

transformers包实现WriterT，这是monad转换器本身。 Writer只是一个别名：

type Writer w = WriterT w Identity

有些图书馆可以单独实施Writer，但无论如何它只是WriterT的一个特例。 （Identity是一个琐碎的monad，它没有任何其他行为。）

MonadTrans允许您将基础monad包装到已转换的monad中。你可以没有它，但你需要进行手动包装（参见MonadTrans的{​​{1}}实例定义，例如如何做）。唯一需要WriterT的用例 - 当您不知道实际的变压器类型时。

MonadTrans是MonadWriter中声明的类型类。它的方法（mtl，writer，pass和tell）与listen的函数相同。它允许通过堆栈的变换器包装（自动！）WriterT计算，即使你不知道堆栈中变换器的确切类型（甚至是数字！）。

因此，WriterT是唯一的“必需”类型。

对于其他monad变换器，它是相同的：WriterT是变换器，BaseT是没有底层monad的monad，Base是类型类 - 所有monad的类，在变形金刚堆栈的某处有MonadBase。

<强>增加：

您可以在reexported

中找到很好的解释

这是一个基本的例子：

BaseT

请注意，import Control.Monad.Trans import Control.Monad.Trans.Writer import Control.Monad.Trans.Reader hiding (ask) -- `ask` from transformers -- ask :: Monad m => ReaderT r m r import qualified Control.Monad.Trans.Reader as TransReader (ask) -- `ask` from mtl -- ask :: MonadReader r m => m r import qualified Control.Monad.Reader as MtlReader (ask) -- Our monad transformer stack: -- It supports reading Int and writing String type M m a = WriterT String (ReaderT Int m) a -- Run our monad runM :: Monad m => Int -> M m a -> m (a, String) runM i action = runReaderT (runWriterT action) i test :: Monad m => M m Int test = do tell "hello" -- v <- TransReader.ask -- (I) will not compile v1 <- lift TransReader.ask -- (II) ok v2 <- MtlReader.ask -- (III) ok return (v1 + v2) main :: IO () main = runM 123 test >>= print 将被编译器拒绝（尝试查看错误消息！）。但(I)编译，感谢(II)（“显式提升”）。感谢MonadTrans，MonadReader开箱即用（“隐式提升”）。请阅读RWH书籍，了解其工作原理。

（在我们从两个不同模块中导入(III)的示例中，这就是我们需要合格导入的原因。通常一次只能使用其中一个。）

  

此外，我并不是要特别询问ask。

不确定我理解...... Writer，Reader和其他人使用相同的架构。将State替换为Writer，您将获得State的解释。