haskell - 'do' 表示法中的新范围

Question

我正在尝试编写一个递归函数来改变 Data.Vector.Unboxed.Mutable 'Vector'，但我认为这个问题适用于任何 monadic 代码。

举个例子:

import Data.Vector.Unboxed as U
import Data.Vector.Unboxed.Mutable as M
import Control.Monad
import Control.Monad.ST
import Control.Monad.Primitive

f :: U.Vector Int -> U.Vector Int
f x = runST $ do
        y <- U.thaw x
        add1 y 0
        U.freeze y

add1 :: (PrimMonad m) => MVector (PrimState m) Int -> Int -> m()
add1 v i | i == M.length v = return ()
add1 v i = do
     c <- M.unsafeRead v i
     M.unsafeWrite v i (c + 1)
     add1 v (i+1)

但是，v 在每次递归调用中都不会改变。我希望能够删除 v 作为函数的参数并将“add1”内联到 f 中，但我需要“y”在范围内。

我可以更进一步，方法是更改​​ add1(并保持 f 不变)，这样 v 就不会在递归中传递:

add1 :: (PrimMonad m) => MVector (PrimState m) Int -> m()
add1 v = do add1_ 0
    where len = M.length v
          add1_ i | i == len = do return ()
          add1_ i = do
                x <- M.unsafeRead v i
                M.unsafeWrite v i (x + 1)
                add1_ (i+1)

不过，我真正想要的是完全内联 add1。这是一个尚未完全编译的解决方案:

f x = let len = U.length x
          y = U.thaw x
          add1 i | i == len = return ()
          add1 i = do
             y' <- y
             c <- M.unsafeRead y' i
             M.unsafeWrite y' i (c+1)
             add1 (i+1)
      in runST $ do
            add1 0
            y' <- y
            U.freeze y'

GHC 错误:

couldn't match type 'm0' with 'ST s'
couldn't match type 's' with 'PrimState m0'

撇开错误不谈，这还不是最优的:我不想在每个 do 语句中都执行 (y' <- y) (尤其是当 add1 是递归的时候)。我真的很希望 y'(y 的“非单子(monad)”版本)在范围内。有什么办法吗？

(如果我以某种方式严重滥用 monad，我深表歉意)

Answer 1

这个怎么样？

f :: U.Vector Int -> U.Vector Int
f x = runST $ do
    y <- U.thaw x
    let add1 i | i == length x = return ()
               | otherwise     = do
            c <- M.unsafeRead y i
            M.unsafeWrite y i (c+1)
            add1 (i+1)
    add1 0
    U.freeze y