Question

我的目标是创建一个在ReaderT WriterT堆栈或RWS堆栈中使用列表monad的函数。更一般地说，如何在mtl类型类中使用列表monad，例如MonadReader，MonadWriter？

为什么我要这样做？这个问题是Beginning Haskell中的练习。它要求我使用包含基本列表monad的MonadReader和MonadWriter的功能。要检查该功能是否通用，请使用两个不同的monad来[测试]所请求的功能：ReaderT r (WriterT w []) a和RWST r w s m a＆＃34;所以这本书暗示这是可能的。

我无法弄清楚如何告诉＆＃39;编译器使用列表monad。如果我使用ask >>= lift或ask >>= lift . lift我可以使用2级堆栈（RWST []）或3级堆栈（ReaderT WriterT []）来工作，但不能同时工作。

我的问题的焦点：

pathImplicitStack' start end | start == end = tell [end]
pathImplicitStack' start end =
  do  (s0, e0) <- ask >>= lift
      guard $ s0 == start
      tell [start]
      pathImplicitStack' e0 end

此外，我想知道如何输入该功能。到目前为止，我最好的尝试看起来像pathImplicitStack' :: (MonadReader [(Int, Int)] m, MonadWriter [Int] m, MonadPlus m) => Int -> Int -> m ()我知道这不对，列表monad可能会丢失。另外，我认为MonadPlus在类型签名中可能很有用，但我不太确定。

这一行：do (s0, e0) <- ask >>= lift是给我带来麻烦的。我尝试过0,1和2次升降机没有成功。我希望ask获得[(Int, Int)]，然后使用列表monad来处理(Int, Int)（并让列表monad为我尝试所有可能性）。

作为练习的一部分，我需要能够使用这两个函数（或非常相似的函数）调用pathImplicitStack'：

pathImplicitRW :: [(Int, Int)] -> Int -> Int -> [[Int]]
pathImplicitRW edges start end = execWriterT rdr
  where rdr = runReaderT (pathImplicitStack' start end) edges :: WriterT [Int] [] ()

pathImplicitRWS :: [(Int, Int)] -> Int -> Int -> [[Int]]
pathImplicitRWS edges start end = map snd exec
  where exec = execRWST (pathImplicitStack' start end) edges ()

这与我之前的问题有关：How do I use list monad inside of ReaderT?

整个文件易于测试：

{-# LANGUAGE FlexibleContexts #-}

module Foo where

import Control.Monad.Reader
import Control.Monad.Writer
import Control.Monad.RWS

graph1 :: [(Int, Int)]
graph1 = [(2013,501),(2013,1004),(501,2558),(1004,2558)]


pathImplicitRW :: [(Int, Int)] -> Int -> Int -> [[Int]]
pathImplicitRW edges start end = execWriterT rdr
  where rdr = runReaderT (pathImplicitStack' start end) edges :: WriterT [Int] [] ()

pathImplicitRWS :: [(Int, Int)] -> Int -> Int -> [[Int]]
pathImplicitRWS edges start end = map snd exec
  where exec = execRWST (pathImplicitStack' start end) edges ()

pathImplicitStack' :: (MonadReader [(Int, Int)] m, MonadWriter [Int] m, MonadPlus m) => Int -> Int -> [m ()]
pathImplicitStack' start end | start == end = tell [end]
pathImplicitStack' start end =
  do  (s0, e0) <- ask >>= lift
      guard $ s0 == start
      tell [start]
      pathImplicitStack' e0 end

修改

基于John L的反馈，我试过

pathImplicitStack' :: (MonadReader [(Int, Int)] (t []), MonadWriter [Int] (t []), MonadPlus (t []), MonadTrans t) => Int -> Int -> t [] ()
pathImplicitStack' start end | start == end = tell [end]
pathImplicitStack' start end =
  do  (s0, e0) <- ask >>= lift
      guard $ s0 == start
      tell [start]
      pathImplicitStack' e0 end

但正如他所指出的，它只能用于一个monad变换器来包装列表monad，即RSWT，并且不能与ReaderT WriterT一起使用。所以这不是我要找的解决方案。

Answer 1

因此，在问题的要求范围内执行此操作的基本问题是没有MTL库函数用于从可能是任意级别的列表monad中提取。但是，您可以“作弊”：合并MonadPlus 的Monad实例继承自基础列表monad，无论深度如何，您可以使用它生成所需的操作：

  do  (s0, e0) <- ask >>= msum . map return

类型签名中也存在错误，需要更改为：

pathImplicitStack' :: (MonadReader [(Int, Int)] m, MonadWriter [Int] m, MonadPlus m) => Int -> Int -> m ()

编辑：实际上，第二个想法实际上并不是在作弊。它只是使用MonadPlus API来链接替代操作，而不是直接使用基础列表monad。

Answer 2

我认为这里的困难在于你混合了monad的层次。看着

pathImplicitStack' :: (MonadReader [(Int, Int)] m, MonadWriter [Int] m, MonadPlus m) => Int -> Int -> [m ()]

此函数返回m ()计算列表，但ask >>= lift（以及您之前的问题）假设List是堆叠额外变换器的基本monad。如果您想使用List作为基本monad，则需要更改pathImplicitStack'的类型

pathImplicitStack' :: (MonadReader [(Int, Int)] (t []), MonadWriter [Int] (t []), MonadPlus (t [])) => Int -> Int -> t [] ()

但即使这样也不够通用，因为这只允许在List的顶部添加一个变换器。你可以使用一个类型操作符库将两个monad变换器组合成一个单独的变换器，但这似乎有点复杂。

这是一个选项：使用Identity作为基本monad并在monad堆栈之外执行列表操作。（警告，所有代码未经测试，甚至可能无法编译）

pathImplicitStack' :: (MonadReader [(Int, Int)] m, MonadWriter [Int] m, MonadPlus m) => Int -> Int -> m ()
pathImplicitStack' start end | start == end = tell [end]
pathImplicitStack' start end =
  do  (s0, e0) <- ask >>= lift
      edges <- filter ((== start) . fst) <$> ask
      let m (s0,e0) = tell [s0] >> pathImplicitStack' e0 end
      mapM_ m edges

还有另一种选择。您可以使用ListT或LogicT作为外部变换器，让您使用此功能（或类似的功能）：

pathImplicitStack'2 :: (MonadReader [(Int, Int)] m, MonadWriter [Int] m) => Int -> Int -> ListT m ()
pathImplicitStack'2 start end | start == end = tell [end]
pathImplicitStack'2 start end =
  do  (s0, e0) <- ask
      guard $ s0 == start
      tell [start]
      pathImplicitStack'2 e0 end
-- if you have MonadReader/MonadWriter instances for ListT in scope, I think this will
-- work.  But if they aren't available, you will need to use `lift ask` and 
-- `lift (tell ...)`

我几乎肯定会选择第一种方法。

在monad变换器类型类中使用list monad？

2 个答案: