haskell - 如何使用类型系统编码和执行合法的 FSM 状态转换？

Question

假设我有一个类型 Thing拥有国有属性(property)A | B | C ,
和合法的状态转换是 A->B, A->C, C->A .

我可以写:
transitionToA :: Thing -> Maybe Thing
这将返回 Nothing如果 Thing处于无法转换到 A 的状态.

但我想定义我的类型和转换函数，以便只能在适当的类型上调用转换。

一个选项是创建单独的类型 AThing BThing CThing但这在复杂情况下似乎无法维护。

另一种方法是将每个状态编码为它自己的类型:

data A = A Thing
data B = B Thing
data C = C Thing

和
transitionCToA :: C Thing -> A Thing
这对我来说似乎更干净。但我突然想到，A、B、C 是仿函数，除了转换函数之外，所有的事物函数都可以被映射。

使用类型类，我可以创建如下内容:

class ToA t where  
    toA :: t -> A Thing

这似乎更清洁。

是否有其他可以在 Haskell 和 PureScript 中使用的首选方法？

Answer 1

这是一种相当简单的方法，它使用(可能是幻像)类型参数来跟踪 Thing 的状态。位于:

{-# LANGUAGE DataKinds, KindSignatures #-}
-- note: not exporting the constructors of Thing
module Thing (Thing, transAB, transAC, transCA) where

data State = A | B | C
data Thing (s :: State) = {- elided; can even be a data family instead -}

transAB :: Thing A -> Thing B
transAC :: Thing A -> Thing C
transCA :: Thing C -> Thing A

transAB = {- elided -}
transAC = {- elided -}
transCA = {- elided -}