在Exc成员是MonadPlus实例的情况下，为Control.Eff创建MonadPlus实例

Question

在Exc成员是MonadPlus实例的情况下，为Control.Eff创建MonadPlus实例

3

instance (Monad m, Monoid e) => MonadPlus (ExceptT e m)

在可扩展效果中，不存在这样的东西。

instance (Monoid e) => MonadPlus (Eff (Exc e :> r))

我已经尝试过实现它，但都失败了。这是我目前的进展：

instance (Monoid e) => MonadPlus (Eff (Exc e :> r)) where
  mzero = throwExc mempty
  a `mplus` b = undefined $ do
                  resultA <- runExc a
                  case resultA of
                    Left l -> runExc b
                    Right r -> return $ Right r

有2个问题：

for mzero, GHC complains as follows:

Could not deduce (Monoid e0) arising from a use of ‘mempty’
  from the context (Monad (Eff (Exc e :> r)), Monoid e)

Why doesn't GHC match e0 with e ?

Answer (provided in comment): turn on ScopedTypeVariables

for mplus, undefined should be replaced with the inverse function of runExc, but I can't find it in the API of extensible-effects. Did I miss something ?

背景: 我希望在 Member (Exc e) r => Eff r a 中写入 a <|> b，意思是：

尝试 a
如果 a 抛出 ea，尝试 b
如果 b 抛出 eb，则抛出 mappend ea eb

这需要一个 Alternative 实例，这就是我首先尝试实现 MonadPlus 实例的原因。

注意: 我使用的是 GHC 7.8.3。

非常感谢您的帮助。

- koral

2

为什么 GHC 不将 e0 与 e 匹配 - 打开 ScopedTypeVariables。 - user2407038

@user2407038，确实解决了第一个问题，谢谢！ - koral

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Oleg · Accepted Answer

我想你可能对可扩展效果和期望的 MonadPlus (Eff (Exc e :> r)) 实例存在疑惑。

如果您想构建一个非确定性运算并且还要抛出异常，无需创建新实例即可完成。我认为我定义了单独的 mzero' 和 mplus' 可能是混淆的部分原因，它们与 MonadPlus 中的那些完全等效。无论如何，由于这种等价性，您可以简单地编写

instance Member Choose r => MonadPlus (Eff r) where
    mzero = mzero'
    mplus = mplus'

该实例表示：具有Choose效果的计算是MonadPlus计算的一个示例，需要强调“among others”部分。该计算可能具有其他效果，例如抛出异常。上面的MonadPlus实例覆盖了该情况以及所有其他情况。

因此，要使用非确定性和异常，您只需使用mplus、mzero（或mplus'、mzero'）以及throwExc即可。无需定义任何新实例——这与Monad Transformers形成鲜明对比。

当然，您必须决定异常如何与非确定性交互：异常是否应放弃所有选择还是仅剩余选择？这取决于您如何排序处理程序，哪个效果首先被处理。此外，您可以编写Choose和Exc效果的处理程序（在异常发生时保留已做出的选择并丢弃其余选择——从而模拟Prolog的cut）。该库的代码（以及伴随论文的代码）中有相关示例。 针对修改后的问题的编辑： 如果您只需要<|>，则可以简单地实现它，无需使用MonadPlus或cut。该运算符仅是一种异常处理形式，并且可以作为两个catchError的组合来实现。以下是完整代码。

alttry :: forall e r a. (Typeable e, Monoid e, MemberU2 Exc (Exc e) r) =>
          Eff r a -> Eff r a -> Eff r a
alttry ma mb =
  catchError ma $ \ea ->
  catchError mb $ \eb -> throwError (mappend (ea::e) eb)

如果计算ma成功完成，它的结果将被返回。否则，会尝试mb；如果mb成功完成，则返回其结果。如果两者都失败，则会引发mappend异常。该代码直接匹配英语规范。

我们在签名中使用MemberU2而不是Member，以确保计算仅抛出一种类型的异常。否则，此构造不是很有用。我使用了原始实现Eff.hs。该文件还包含测试用例。

顺便说一下，使用可扩展效果时不需要定义或使用MonadPlus、MonadState等类型类。这些类型类旨在隐藏MonadTransformer堆栈的具体布局。使用可扩展效果，没有必要隐藏任何东西。那些扶助器不再需要。