Haskell:为什么这个 monad 转换是错误的？

Question

我正在研究 monad 转换器，我读了 this SO帖子关于如何避免lift s。

我的想法是MonadIO是单子(monad)，其中 IO可以嵌入，并且 MonadWriter w是单子(monad)，其中 WriterT w可以嵌入。所以我写了下面的代码(读取、累积和记录数字，直到得到零)，其中使用显式 lift 的工作版本是在评论中。但 GHC 却提示道。我做错了什么？

{-# LANGUAGE FlexibleContexts #-}
import Control.Monad.IO.Class
import Control.Monad.Writer.Class (MonadWriter)
import Control.Monad.Trans.Reader
import Control.Monad.Trans.Writer

-- f :: ReaderT Int (WriterT [String] IO) Int
-- m1 = ReaderT, m2 = WriterT
f :: (MonadWriter [String] m1, MonadIO m2) => m1 (m2 (IO Int))
f = do
    s <- liftIO getLine
    tell ["Input: " ++ s] -- lift $ tell ["Input: " ++ s]
    let i = read s :: Int
    if i == 0
       then ask
       else local (+i) f

main = do
    rst <- runWriterT $ runReaderT f 0
    print rst

Answer 1

My thought was that MonadIO are monads in which IO can be embedded, and MonadWriter w are monads in which WriterT w can be embedded.

这并不完全正确。 MonadIO 可以使用 liftIO 和 MonadWriter可以使用tell。因此，如果您想在同一上下文/monad 中使用 liftIO、tell、ask 和 local 而无需 lift ，您使用的单个 monad 必须是所有这些 monad 的实例:

f :: ( MonadWriter [String] m -- monad supports  tell   :: [String] -> m ()
     , MonadReader Int      m -- monad supports  ask    ::             m Int
     , MonadIO              m -- monad supports  liftIO :: IO a     -> m a
     )         =>  m Int      -- only a single m

请注意，您不能使用transformer，而是使用mtl来实现自动提升。因此，导入也会发生变化:

import Control.Monad.Reader (runReaderT, MonadReader)
import Control.Monad.Writer (runWriterT, MonadWriter)
import Control.Monad.IO.Class (liftIO, MonadIO)

MonadIO 的导入不会改变，因为 IO 操作永远不会自动取消。

顺便说一句，您使用 runWriterT 和 runReaderT 已经消除了变压器堆栈的所有歧义，因为这将使用

ReaderT Int (WriterT [String] IO Int)