Question

Scalaz对有状态计算提供了一个很好的抽象：ST monad。

ST monad允许以函数形式捕获副作用计算。

在Haskell中，我想，使用这样的monad是有效实现某些命令式算法的唯一方法。

但是在Scala中，如果需要，我可以简单地使用可变数据结构。

我发现，使用Scalaz的功能概念带来了计算开销。请参阅示例this question。因此，如果期望的目标是提高效率，使用ST monad从功能实现切换到功能实现似乎是不合理的。

我要问的是：

什么时候使用ST monad是合理的？
您在哪些情况下使用它并且它似乎是一个不错的选择？

Answer 1

正如Don Stewart正确指出的那样，你似乎在寻找ST monad而不是州monad。所以我的答案就是这个。

ST monad用于允许Haskell中的局部可变性，其中通常不允许可变性。例如，如果要编写命令式sum函数，则可以使用ST monad。使用scalaz的这种函数的一个例子是（取自here）：

def sumST[S, A](as: List[A])(implicit A: Numeric[A]): ST[S, A] =
  for { n <- newVar(A.zero)
        _ <- as.traverseU(a => n.mod(A.plus(_, a)))
        m <- n.read } yield m

def sum[A : Numeric](as: List[A]): A =
  runST(new Forall[({type λ[S] = ST[S, A]})#λ] {
    def apply[S] = sumST[S, A](as)
  })

显然在scala我们也可以写：

def sum[A](xs: List[A])(implicit N: Numeric[A]) = {
  var sum = N.zero
  val it = xs.iterator
  while (it.hasNext) {
    sum = N.plus(sum, it.next)
  }
  sum
}

这仍然是引用透明的，因为没有可变状态会逃避函数的范围。在Haskell中，它用于这些情况，因为我们根本就没有var。

那么我们为什么要在scala中使用ST？如果你想处理一个可变结构（比如一个数组）并想要保证，这个可变结构不会逃避计算的范围，但必须首先变成一个不可变的结构，你可以使用ST。在scalaz中，对于此类情况，您有STArray，当ST monad运行时，它将变为ImmutableArray。一个很好的例子就是binary sort example in scalaz。值得一读的还有RúnarBjarnason的blog article on ST monad。

什么时候在Scala中使用ST monad？

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