StateT优于Reader的状态和ReaderT超过State的状态之间有显着差异吗？

Question

在设计编程模型时，我总是会遇到哪种方法更好的难题：

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

在使用一个单子与另一个单子之间有什么好处和取舍？有关系吗？性能如何？

Answer 1

在一般情况下，monad转换器的不同顺序将导致不同的行为，但是正如注释中所指出的，对于“状态”和“阅读器”这两个顺序，我们具有以下同构直到新类型：

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

因此，唯一的区别是参数顺序之一，否则这两个单子在语义上是等效的。

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，如果考虑以下单子动作：

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-O2时，newtypes是-很明显-优化掉了，这产生准确，如果你更改签名相同的核心：

foo :: ReaderT Int (State Double) Int

除了foo要翻转的两个参数。因此，至少在这个简单的示例中，根本没有性能差异。

从风格上讲，您可能会遇到一种情况，导致一种顺序比另一种顺序的外观更好看，但是在它们之间通常没有太多选择。特别是，上述任一基本基本动作在任何一种排序下都看起来完全相同。

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