haskell - 状态的 `put` 和 `get` 函数

Question

我在看 State Monad的 put和 get :

ghci> :t get
get :: MonadState s m => m s

ghci> :t runState
runState :: State s a -> s -> (a, s)

ghci> runState get [1,2,3]
([1,2,3],[1,2,3])

在 get的类型签名: MonadState s m => m s ，如何 [1,2,3]有一个类型 MonadState s m ?我不清楚 s 的类型是什么和 m是。

另外，请您多说一下如何使用 put ?

ghci> :t 放
put::MonadState s m => s -> m ()

总的来说，我好像不明白什么 MonadState s m是。你能解释一下 put和 get例子？

Answer 1

MonadState s m是类型类约束，而不是类型。签名:

get :: MonadState s m => m s

对一些 monad 说 m存储某种类型的状态 s , get是 m 中的一个 Action 返回 s 类型的值.这是非常抽象的，所以让我们用更少重载的版本 State 让它更具体一些。来自 transformers :

get :: State s s
put :: s -> State s ()

现在说我们要使用 State保持一个简单的计数器。让我们使用 execState而不是 runState所以我们可以只关注状态的最终值。我们可以 get计数器的值:

> execState get 0
0

我们可以使用 put 设置计数器的值:

> execState (put 1) 0
1

我们可以多次设置状态:

> execState (do put 1; put 2) 0
2

我们可以根据其当前值修改状态:

> execState (do x <- get; put (x + 1)) 0
1

此组合 get和 put很常见，有自己的名字， modify :

> execState (do modify (+ 1)) 0
1

> execState (do modify (+ 2); modify (* 5)) 0
10

MonadState是具有状态的 monad 类型的类。 State是该类的一个实例:

instance MonadState s (State s) where
  get = Control.Monad.Trans.State.get
  put = Control.Monad.Trans.State.put

StateT也是如此(状态 monad 转换器，将状态添加到另一个 monad)和其他各种类型。引入这种重载是为了如果你使用一堆 monad 转换器，你不需要显式 lift不同变压器之间的操作。如果你不这样做，你可以使用来自 transformers 的更简单的操作。 .

这是如何使用 State 的另一个示例用 Data.Map 封装变量映射:

import Control.Monad.Trans.State
import qualified Data.Map as M

action = do
  modify (M.insert "x" 2)        -- x = 2
  modify (M.insert "y" 3)        -- y = 3
  x <- gets (M.! "x")
  y <- gets (M.! "y")
  modify (M.insert "z" (x + y))  -- z = x + y
  modify (M.adjust (+ 2) "z")    -- z += 2
  gets (M.! "z")                 -- return z

main = do
  let (result, vars) = execState action M.empty

  putStr "Result: "
  print result

  putStr "Vars: "
  print vars