haskell - 如何缩放 monad 转换器？

Question

再次感谢您的帮助!

我正在广泛使用 E. Kmett 的镜头库，为了避免 X/Y 问题，我将解释一些背景信息。

我正在开发一个可扩展的文本编辑器，并希望为扩展编写者提供 monad DSL，Alteration 是一个 monad 转换器堆栈，在 Store 上带有 StateT type，它基本上存储了整个文本编辑器。在Store内部是一个Editor，它有Buffer。用户可以指定一个 Alteration 来对整个存储进行操作，但为了简化事情，我还提供了一个 BufAction ，它仅在单个缓冲区上运行。

我计划通过使用名为 bufDo 的帮助程序来实现此目的，该帮助程序在每个 Buffer 上运行 BufAction 和 focusDo 在“聚焦”Buffer 上运行 BufAction。以下是一些背景信息:

data Store = Store
  { _event :: [Event]
  , _editor :: E.Editor
  , _extState :: Map TypeRep Ext
  } deriving (Show)

data Editor = Editor {
    _buffers :: [Buffer]
  , _focused :: Int
  , _exiting :: Bool
} deriving Show

data Buffer = Buffer
  { _text :: T.Text
  , _bufExts :: Map TypeRep Ext
  , _attrs :: [IAttr]
  }

newtype Alteration a = Alteration
  { runAlt :: StateT Store IO a
  } deriving (Functor, Applicative, Monad, MonadState Store, MonadIO)

newtype BufAction a = BufAction 
  { runBufAction::StateT Buffer IO a
  } deriving (Functor, Applicative, Monad, MonadState Buffer, MonadIO)

这是我建议的 bufDo 和 focusDo 实现:

bufDo :: ???
bufDo = zoom (buffers.traverse)

-- focusedBuf is a Lens' over the focused buffer (I just 'force' the traversal using ^?! in case you're wondering)
focusDo :: ???
focusDo = zoom focusedBuf

这在我的脑海中是有意义的，并且接近类型检查，但是当我尝试为它们添加类型时，我有点困惑，ghc 建议了一些事情，我最终得到了这个，这远非优雅:

bufDo :: (Applicative (Zoomed BufAction ()), Zoom BufAction Alteration Buffer Store) => BufAction () -> Alteration ()

focusDo :: (Functor (Zoomed BufAction ()), Zoom BufAction Alteration Buffer Store) => BufAction () -> Alteration ()

这让 ghc 对这些定义感到高兴，但是当我尝试实际使用它们中的任何一个时，我收到这些错误:

    - No instance for (Functor (Zoomed BufAction ()))
    arising from a use of ‘focusDo’

    - No instance for (Applicative (Zoomed BufAction ()))
    arising from a use of ‘bufDo’

环顾四周，我似乎可能需要为 Zoom 指定一个实例，但我不确定如何做到这一点。

有人有想法吗？如果您能解释为什么我需要 Zoom 实例(如果是这样的话)，我也会很高兴。

干杯!

Answer 1

似乎有一个 Zoomed 类型族，用于指定缩放时我们将获得什么样的“效果”。在某些情况下，monad 转换器的 Zoomed 类型实例似乎搭载在底层 monad 的 Zoomed 上，例如

type Zoomed (ReaderT * e m) = Zoomed m

鉴于 Alteration 和 BufAction 只是状态转换器上的新类型，也许我们可以这样做:

{-# language TypeFamilies #-}
{-# language UndecidableInstances #-}
{-# language MultiParamTypeClasses #-}    

type instance Zoomed BufAction = Zoomed (StateT Buffer IO)

然后我们必须提供 Zoom 实例。 Zoom 是一个多参数类型类，四个参数似乎是原始 monad、缩小 monad、原始状态>，缩小状态:

instance Zoom BufAction Alteration Buffer Store where
    zoom f (BufAction a) = Alteration (zoom f a)

我们只是解开 BufAction，使用底层 monad 进行缩放，然后包装为 Alteration。

此基本测试类型检查:

foo :: Alteration ()
foo = zoom (editor.buffers.traversed) (return () :: BufAction ())

<小时/>

我相信您可以避免定义 Zoom 实例并拥有一个特殊用途的 zoomBufActionToAlteration 函数

zoomBufActionToAlteration :: LensLike' (Zoomed (StateT Buffer IO) a) Store Buffer 
                          -> BufAction a 
                          -> Alteration a
zoomBufActionToAlteration f (BufAction a) = Alteration (zoom f a)       

但是，如果您有很多不同的可缩放功能，那么记住每个缩放功能的名称可能会很麻烦。这就是类型类可以提供帮助的地方。