自由单子（Free Monads）与 MTL 的争论是什么？

Question

我看到了这篇文章，它提供了一种关于自由单子的抽象描述。我也理解什么是单子变换器，以及它们为什么有用（在某种程度上）。但是我不知道自由单子的用途或单子变换器库是什么。我也听说过mtl vs free monad辩论，但我不确定这是什么，因为我在互联网上找不到任何讨论。请问有人能解释一下这个争议是关于什么的吗？

- Agnishom Chattopadhyay

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相关的有见地的阅读材料：Free monad considered harmful，作者是Mark Karpov。此外，还可以参考这篇关于该博客文章的讨论帖子。 - duplode

Answer 1

他们可能实际上指的是Freer monad（paper，package），据我所知，它们基本上与带有稍微不同接口的monad transformers相同，并且具有其实现的某些部分共享。

它只有一个单子类型Eff r v，其中r是一个神奇的类型，据我所知，它是存储数据的异构列表。要添加新的transformer，您只需要定义其核心逻辑，而无需定义任何新实例。

例如，这就是定义State所需的内容（代码从package中复制并受其许可证（BSD-3-Clause）的约束）：

data State s v where
  Get :: State s s
  Put :: !s -> State s ()

get :: Member (State s) r => Eff r s
get = send Get

put :: Member (State s) r => s -> Eff r ()
put s = send (Put s)

runState :: Eff (State s ': r) w -> s -> Eff r (w,s)
runState (Val x) s = return (x,s)
runState (E u q) s = case decomp u of
  Right Get      -> runState (qApp q s) s
  Right (Put s') -> runState (qApp q ()) s'
  Left  u'       -> E u' (tsingleton (\x -> runState (qApp q x) s))

我不确定这种方式是否比单子变换器提供了任何实际优势，因为它们已经被编写。

- max630

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mtl 不提供 MonadState 类吗？ - max630

当然可以，但是特别是 MonadIO 很难模拟。 - Daniel Wagner

自由Monad的一个优点是，您可以拥有相同Monad操作的多个实现，并动态选择要使用的实现。 - MathematicalOrchid

@MathematicalOrchid，听到这个消息很不错。也许用示例来描述它作为另一个答案会更有意义，我也很感兴趣阅读。 - max630

@max630 这很有趣，但我不确定它与原始问题的相关性。 - MathematicalOrchid