haskell - 更严格的状态单子(monad)

Question

严格的状态 monad 使用以下方式定义:

m >>= k = State $ \s ->
  case runState m s of
    (a, s') -> runState (k a) s'

但这仍然会泄漏内存，因为 a和 s'未评估。例如，我们可能有一个函数 f将大对象作为输入并快速返回 (a, s') , 但只要 a未评估 f 的输入不能被 GC 处理。

一种可能的解决方案是使用 f返回 seq a (a, s') ，但如果我们使用像 MonadRandom 这样的东西，这并不总是可能的。 ，并且状态被封装远离 f .是否有这样定义的版本:

m >>= k = State $ \s ->
  case runState m s of
    (!a, !s') -> runState (k a) s'

这是否已经存在于任何地方的图书馆中？

Answer 1

根据单子(monad)恒等律，

return a >>= const b = const b a = b

因此，特别是，

return undefined >>= const b = b

如果 >>=操作对结果值很严格，这会违反这个规律，所以你不应该这样做。

假设您改为这样做:

m >>= k = State $ \s ->
  case runState m s of
    (a, !s') -> runState (k a) s'

现在我们面临另一个身份定律:

m >>= return = m

例如，

return a >>= return = return a

所以如果 return a >>= return是严格的状态，那么我们也一定有 return a国家严格!所以我们需要重新定义 return还有:

return a = State $ \ !s -> (a, s)

请注意，您实际上并不需要这样做；如果你愿意，你可以使用通常的严格状态单子(monad)，并编写类似的东西

!_ <- get

在你想要强制状态的地方。你甚至可以编写一个 Action 来做到这一点:

forceState :: Monad m => StateT s m ()
forceState = get >>= \ !_ -> return ()

编辑

甚至这个定义对我来说也有点奇怪。我希望 lambda 强制状态，而不是 case .我不确定不这样做是否会导致某种破损，但如果确实如此，我也不会感到惊讶。