哈斯克尔州莫纳德

Question

'将'操作'置于Monad(Haskell)状态,更新实际状态还是仅返回具有新值的新状态？我的问题是,State Monad可以像一个"全局变量"一样在必要的环境中使用吗？'put'是否修改了"全局变量"？

我的理解是NO它不修改initialState,但是使用monadic接口我们可以传递新的状态b/w计算,使初始状态"完整".它是否正确？如果没有,请纠正我.

谢谢.

Answer 1

答案在于类型。

newtype State s a = State {runState :: s -> (a, s)}

因此，状态本质上是一个函数，它接受一个参数“s”（我们称之为状态），并返回一个元组（值，状态）。monad 实现如下

instance Monad (State s) where
  return a = State $ \s -> (a,s)
  (State f) >>= h = State $ \s -> let (a,s') =  f s
                                  in (runState h a) s'

因此，您有一个函数，它对初始状态进行操作并输出一个值状态元组，以供组合中的下一个函数处理。

现在，put是以下功能。

put newState = State $ \s -> ((),newState)

这实质上设置了将传递给组合中的下一个函数的状态，并且下游函数将看到修改后的状态。

事实上，State monad 是完全纯净的（即没有设置任何东西）；只有传递到下游的东西才会改变。换句话说，State monad 省去了用像 Haskell 这样的纯语言显式地携带状态的麻烦。换句话说，State monad 只是提供了一个隐藏状态线程细节的接口（这就是在 WikiBooks 和/或 Learn you a Haskell 中所称的，我认为）。

下面显示了这一点。您有 get，它将 value 字段设置为与 state 字段相同（请注意，当我指的是设置时，我指的是输出，而不是变量）。 put通过传递给它的值获取状态，增加它并用这个新值设置状态。

-- execState :: State s a -> s -> s
let x =  get >>= \x -> put (x+10)
execState x 10

以上输出20。

现在，让我们执行以下操作。

execState (x >> x) 10

这将给出 30 的输出。第一个x通过 put 将状态设置为 20。这现在被第二个使用x。在get这个点集的状态时，它传递到值字段，也就是现在的20现在，我们放就会获得这个值，由10增加它并将其设置为新的状态。

因此，您在纯上下文中拥有状态。希望这可以帮助。

Answer 2

什么都没有什么神奇之处State.你可以像这样实现它:

newtype State s a = State {runState :: s -> (a, s)}

也就是说,a State s a(我们认为是使用类型状态s来生成类型结果的计算a)只是一个获取状态并返回结果和新状态的函数.你应该尝试写出来的Monad实例和定义get,并put就此定义.真正的定义更为通用:

type State s = StateT s Identity
newtype Identity a = Identity a
newtype StateT s m a = StateT {runStateT :: s -> m (a, s)}

这允许将状态添加到其他monadic计算中.也可以将状态变换器定义为"操作单元".Apfelmus有一个关于那些地方的教程.