haskell - 在 Haskell 中与 State monad 一起工作

Question

我一直在一点一点地学习一些 Haskell，并且正在(慢慢地)致力于理解 State monad，尝试编写一个重复状态计算的函数，直到状态满足一些 bool 测试，并将返回的值收集到一个列表中以获得整体结果.我终于成功了:

collectUntil :: (s -> Bool) -> State s a -> State s [a]
collectUntil f s = do s0 <- get
                      let (a,s') = runState s s0
                      put s'
                      if (f s') then return [a] else liftM (a:) $ collectUntil f s

以便

simpleState = state (\x -> (x,x+1))

*Main> evalState (collectUntil (>10) simpleState) 0
[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]

这是该任务的合理功能，还是有更惯用的方法？

Answer 1

你犯的错误与我刚开始编写单子(monad)代码时所犯的错误完全相同——太复杂了，过度使用 liftM使用不足>>= (等效地，未充分使用 <- 符号)。

理想情况下，您不必提及 runState或 evalState在状态单子(monad)里面。您想要的功能如下:

阅读当前状态

如果满足谓词f , 然后返回

如果不是，则运行计算 s并将其结果添加到输出

您可以直接这样做:

collectUntil f comp = do
    s <- get                              -- Get the current state
    if f s then return []                 -- If it satisfies predicate, return
           else do                        -- Otherwise...
               x  <- comp                 -- Perform the computation s
               xs <- collectUntil f comp  -- Perform the rest of the computation
               return (x:xs)              -- Collect the results and return them

请注意，如果它们是同一个 monad 的一部分，您可以嵌套 do 语句!这非常有用——它允许您在一个 do block 内进行分支，只要 if 语句的两个分支都指向相同的单子(monad)类型。

此函数的推断类型为:

collectUntil :: MonadState t m => (t -> Bool) -> m a -> m [a]

如果您愿意，您可以将其专门用于 State s键入，尽管您不必:

collectUntil :: (s -> Bool) -> State s a -> State s [a]

甚至可能最好保留更一般的状态，以防您以后想使用不同的 monad。

直觉是什么？

每当 s是一个有状态的计算，你在状态单子(monad)里，你可以做

x <- s

和 x现在将得到计算结果(就像您调用了 evalState 并以初始状态馈送)。如果你需要检查状态，你可以做

s' <- get

和 s'将具有当前状态的值。