haskell - 用延续单子(monad)向前跳跃

Question

可以使用延续 monad 在程序中向后跳转:

{-# LANGUAGE RecursiveDo #-}

import Control.Monad.Fix
import Control.Monad.Trans.Cont

setjmp = callCC (\c -> return (fix c))

backward = do
  l <- setjmp
  -- some code to be repeated forever
  l

但是当我尝试向前跳转时，GHC 不接受:

forward = mdo
  l
  -- some dead code
  l <- setjmp  
  return ()

这不起作用，因为 Control.Monad.Trans.Cont 中定义的延续 monad 转换器 ContT 没有 MonadFix (ContT r m) 实例。请参阅 Levent Erkok's thesis 的第 5.1 节了解更多详情。

有没有一种方法可以在没有值递归的情况下对延续单子(monad)进行前向跳转编码？

是否有 ContT 的替代定义，其中包含 MonadFix (ContT r m) 的实例？有一个unpublished draft Magnus Carlsson 提出了这样的建议，但我不知道在我的情况下该怎么做。

Answer 1

如果将死代码移到 callCC 内，就可以做到这一点，如下所示:

import Control.Monad.Cont

forward :: ContT () IO ()
forward = do
  callCC $ \skip -> do
    skip ()
    lift $ putStrLn "This is not executed"
  lift $ putStrLn "Control flow continues here"

main :: IO ()
main = runContT forward return

不可能完全按照你的意愿去做。要了解原因，请考虑以下示例:

mdo
  l
  c <- lift getChar
  l <- if c == 'a' then setjmp else return (return ())
  lift $ putStrLn "end"

这应该做什么？

<小时/>

您还可以稍后跳回到被跳过的代码。您只需要将继续传递到您跳过的代码即可。使用您的示例，转到 L2: L1: 一些代码；转到结束； L2:转到L1； END: return 可以实现为:

import Control.Monad.Cont

forward :: ContT () IO ()
forward = do
  callCC $ \end -> do
    l1 <- callCC $ \l2 -> do
      callCC $ \l1 -> l2 l1
      liftIO $ putStrLn "In L1"
      end ()
    liftIO $ putStrLn "In L2"
    l1 ()
  liftIO $ putStrLn "End"

main :: IO ()
main = runContT forward return

在这里，我们将跳过的部分 (l1) 的延续传递回外部代码，以便它可以跳转到那里。