performance - StateT over Reader 和 ReaderT over State 之间有什么显着区别吗？

Question

当我设计我的编程模型时，我总是陷入困境，哪种方法更好:

type MyMonad1 = StateT MyState (Reader Env)
type MyMonad2 = ReaderT Env (State MyState)

使用一个 monad 与另一个 monad 之间有什么好处和权衡？这有关系吗？性能怎么样？

Answer 1

在一般情况下，monad 转换器的不同排序会导致不同的行为，但正如评论中所指出的，对于“状态”和“阅读器”这两种排序，我们有以下同构到新类型:

StateT MyState (Reader Env) a  ~  MyState -> Env -> (a, MyState)
ReaderT Env (State MyState) a  ~  Env -> MyState -> (a, MyState)

所以唯一的区别是参数顺序之一，这两个 monad 在语义上是等效的。

关于性能，如果不对实际代码进行基准测试，就很难确定。但是，作为一个数据点，如果您考虑以下 monadic 操作:

foo :: StateT Double (Reader Int) Int
foo = do
  n <- ask
  modify (* fromIntegral n)
  gets floor

然后当使用 GHC 8.6.4 编译时使用 -O2 ，显然，新类型被优化掉了，这会生成 正好如果您将签名更改为相同的核心:

foo :: ReaderT Int (State Double) Int

除了 foo 的两个参数被翻转。所以，至少在这个简单的例子中，根本没有性能差异。

从风格上讲，您可能会遇到这样一种情况:一种排序导致的代码看起来比另一种更好，但通常在它们之间没有太多可供选择。特别是，像上面这样的基本 monadic 操作看起来与任一排序完全相同。

无缘无故，我倾向于支持 #2，主要是因为 Env -> MyState -> (a, MyState)对我来说看起来更自然。