haskell - 具有多个状态值的状态单子(monad)

Question

考虑以下:

do
  x1 <- new 2
  set x1 3
  x2 <- get x1
  y1 <- new 10
  set y1 20
  y2 <- get y1
  return (x2 + y2)

我希望这会导致 23 .有没有办法在纯 Haskell 中实现这样的东西，如果是这样，怎么做？我了解 STRef做这样的事情，但我只想在普通的Haskell中做(目前不担心效率)。我想我必须创建一个数据类型并使其成为 Monad 的实例，但我不确定细节，所以一个工作示例会很有帮助。

Answer 1

这允许多个值，但它更复杂 :) Daniel 的建议很好地简化了 Dynamic .

import Data.Dynamic
import Data.Maybe
import Control.Monad.State
import Data.Map as M

newtype Ref a = Ref {ref :: Int}

type MutState = State (Int, Map Int Dynamic)

val :: Typeable a => Ref a -> MutState a
val r = snd `fmap` get >>= 
        return . fromJust . (>>= fromDynamic) .  M.lookup (ref r)

new :: Typeable a => a -> MutState (Ref a)
new a = do
  (curr, binds) <- get
  put (curr + 1, M.insert (curr + 1) (toDyn a) binds)
  return . Ref $ curr + 1

set :: Typeable a => Ref a -> a -> MutState ()
set (Ref i) a = do
  (c, m) <- get
  put (c, M.insert i (toDyn a) m)

runMut :: MutState a -> a
runMut = flip evalState (0, M.fromList [])

然后使用它

default (Int) -- too lazy for signatures :)
test :: Int
test = runMut $ do
  x1 <- new 2
  set x1 3
  x2 <- val x1
  y1 <- new 10
  set y1 20
  y2 <- val y1
  return (x2 + y2)

Ref s 基本上是 Int s 附加了一些类型信息和 val将查找相应的 Dynamic并尝试将其强制转换为正确的类型。

如果这是真实的代码，你应该隐藏 Ref 的实现。和 MutState .为方便起见，我有 fromJust ed 返回 val如果你想要一个安全的实现，我想你可以分层 State和 Maybe monads 来处理未绑定(bind)的变量。

如果您担心可键入的约束，如上所示，它们是微不足道的。