dsl - 如何在 PureScript 中实现 "finally tagless"类型类的 Monadic 实例？

Question

我正在致力于使用“最终无标签”风格在 PureScript 中实现嵌入式 DSL。该存储库可以在 https://github.com/afcondon/purescript-finally-tagless-ex 找到。

问题就在这里。给出一个非常简化的文件系统的抽象定义:

class (Monad m) <= MonadFileSystem m where
    cd  :: FilePath       -> m Unit
    ls  ::                   m (Array (Tuple FilePath FileType))
    cat :: Array FilePath -> m String

人们可以轻松地提供像这样的实现( https://github.com/afcondon/purescript-finally-tagless-ex/blob/master/MonadicEx/src/FakeFileSystem.purs )，它可以用作嵌入式语言并解释(或运行)以评估为字符串(或者，您可以对结构进行静态分析，而不是转向将其转化为字符串)。

原则上，还可以有一个副作用示例，它实际上与文件系统交互，但可以“解释”完全相同的嵌入式语言。我想为此使用 purescript-node-fs ，这意味着在某处接受 Eff (fs::FS, err::EXCEPTION | eff) 。

我的问题是 - 如何实际实现“真实”、有效的实例？您是否必须更改 cd、ls 和 cat 的签名？或者您能否以某种方式评估 Eff 中的整个 monad，以便这些函数不需要在其签名中携带 Eff ？

Answer 1

因为您想为 Eff 创建一个实例，所以这里有一个小问题，因为我们需要在类型中包含该行，但正如您可能发现的那样，编译器会提示实例头这种情况。

一种选择是使用newtype:

import Prelude
import Control.Monad.Eff (Eff)
import Control.Monad.Eff.Exception (EXCEPTION)
import Data.Tuple (Tuple)
import Node.FS (FS)
import Node.Path (FilePath)

type FileType = String

class (Monad m) <= MonadFileSystem m where
    cd  :: FilePath       -> m Unit
    ls  ::                   m (Array (Tuple FilePath FileType))
    cat :: Array FilePath -> m String

newtype FSEff eff a = FSEff (Eff (fs :: FS, err :: EXCEPTION | eff) a)

runFSEff :: forall eff a. FSEff eff a -> Eff (fs :: FS, err :: EXCEPTION | eff) a
runFSEff (FSEff fse) = fse

derive newtype instance functorFSEff :: Functor (FSEff eff)
derive newtype instance applyFSEff :: Apply (FSEff eff)
derive newtype instance applicativeFSEff :: Applicative (FSEff eff)
derive newtype instance bindFSEff :: Bind (FSEff eff)
derive newtype instance monadFSEff :: Monad (FSEff eff)

instance monadFileSystemFSEff :: MonadFileSystem (FSEff eff) where
  cd _ = pure unit
  ls = pure []
  cat _ = pure "meow"

但是也可以使用函数依赖来完成一些技巧，您可以像等式约束一样指定行。这可以编译，但我还没有尝试真正使用这种技术，所以我不能保证它绝对可以在更大的上下文中工作:

import Prelude
import Control.Monad.Eff (Eff)
import Control.Monad.Eff.Exception (EXCEPTION)
import Data.Tuple (Tuple)
import Node.FS (FS)
import Node.Path (FilePath)

type FileType = String

class (Monad m) <= MonadFileSystem m where
    cd  :: FilePath       -> m Unit
    ls  ::                   m (Array (Tuple FilePath FileType))
    cat :: Array FilePath -> m String

instance monadFileSystemEff :: EffectRowEquals r (fs :: FS, err :: EXCEPTION | eff) => MonadFileSystem (Eff r) where
  cd _ = pure unit
  ls = pure []
  cat _ = pure "meow"


-- This should probably go in `purescript-type-equality`:

class EffectRowEquals (a ∷ # !) (b ∷ # !) | a → b, b → a where
  toER ∷ ∀ r. r a → r b
  fromER ∷ ∀ r. r b → r a

instance reflER ∷ EffectRowEquals r r where
  toER er = er
  fromER er = er