单子变换器的解剖学

Question

单子变换器的解剖学

haskellmonadsmonad-transformers

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我正在尝试学习Monad Transformers，基于标准的Haskell库（mtl？transformers？不确定哪一个是我下载的Haskell平台 - 7.4.1自带的）。

我认为我已经注意到每个Monad Transformer定义的共同结构：

基本类型（“Base”）
- Monad实例
变换器类型（“BaseT”）
- Monad实例
- MonadTrans实例
- MonadIO实例
变换器类（“MonadBase”）
- 一些操作
- 其他“BaseT”的实例

因此，例如对于Writer Monad，将会有：

Writer数据类型/新类型/类型，带有Monad实例
WriterT数据类型/新类型/类型，带有Monad，MonadTrans和MonadIO实例
一个MonadWriter类，并针对StateT，ReaderT，IdentityT等的此类实例

这就是Monad Transformers的组织方式吗？我错过了什么吗/有任何不正确的细节吗？

这个问题的动机是找出：

“BaseT”和相应的“MonadBase”和“Base”之间的关系和差异
是否需要所有三个
MonadTrans是如何相关的以及其目的是什么

- Matt Fenwick

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优秀的单子和变换器资源：http://monads.haskell.cz/html/index.html - Matt Fenwick

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Yuras · Accepted Answer

mtl 包没有实现 Monad Transformers。至少，WriterT 只是从 transformers 中重新导出的。

transformers 包实现了 WriterT，它本身就是一个 Monad Transformer。 Writer 只是一个别名：

type Writer w = WriterT w Identity

一些库可以单独实现Writer，但它只是WriterT的一种特殊情况。（Identity是一个微不足道的monad，它没有任何额外的行为。） MonadTrans允许您将底层monad包装到转换后的monad中。您可以不使用它，但您需要执行手动包装（请参见WriterT的MonadTrans实例定义，以了解如何执行此操作）。唯一需要MonadTrans的用例是--当您不知道转换器的实际类型时。 MonadWriter是在mtl中声明的类型类。它的方法（writer、pass、tell和listen）与WriterT的函数相同。它允许通过转换器堆栈自动包装WriterT计算，即使您不知道堆栈中转换器的确切类型（甚至数量！）。

因此，WriterT是唯一“必需”的类型。

对于其他monad转换器也是一样：BaseT是一个转换器，Base是一个没有底层monad的monad，而MonadBase是一个类型类--所有具有BaseT的monad都属于该类。 添加： 您可以在RWH书籍中找到很好的解释。

以下是一个基本示例：

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

请注意，编译器将拒绝(I)（尝试编译以查看错误信息！）。但是，由于MonadTrans（“显式提升”），(II)可以编译。由于MonadReader，(III)可以直接使用（“隐式提升”）。请阅读 RWH 书了解其工作原理。

（在本例中，我们从两个不同的模块导入ask，这就是为什么我们需要限定导入的原因。通常您一次只会使用其中一个。）

引用：

我并不是特别想问关于Writer的问题。

不确定我是否理解...Reader、State和其他内容都使用相同的架构。将Writer替换为State，您将获得有关State的说明。