将 State monad 与任何类型的错误传播相结合

Question

我对 Haskell 相当陌生。我试图通过将任何一个视为 monad 来将 State monad 与错误传播结合起来。我想以不需要显式处理状态或错误的方式递归抽象语法树（例如，用于为语句和表达式编写解释器）。我的印象是，最简单的方法是使用 ExceptT monad 转换器。这是我编译的示例代码：

import Control.Monad.Except
import Control.Monad.State
import qualified Data.Map.Strict as M

-- simple expression language supporting crude let bindings
data Exp = Lit Int | Var String
         | Add (Exp, Exp) | Let (String, Exp, Exp) deriving Show

okExp =  -- let x = 2 in let y = x + 3 in x + y -- evaluate to 7
    Let ("x", Lit 2,
             Let ("y", Add (Var "x", Lit 3),
                      Add (Var "x", Var "y")))
badExp = Var "x"  -- error: x is not defined

type St = M.Map String Int
initialState :: St
initialState = M.empty

type EvalMonad = ExceptT String (State St)

evalExp :: Exp -> EvalMonad Int
evalExp (Lit n) = return n
evalExp (Var v) = do
    mp <- lift get
    case M.lookup v mp of
        Just i -> return i
        Nothing -> throwError (v ++ " not found")
evalExp (Add (a, b)) = do
    x <- evalExp a
    y <- evalExp b
    return (x + y)

我希望在简单的示例（例如 okExp、badExp）上运行 evalExp。我不确定三件事：

1. 如何将初始状态纳入计算？
2. 如何使用 runExceptT 提取结果？
3. （更一般）：这是解决这个问题的“正确”方法吗？

Answer 1

看起来是一个很好的开始！这是一个小例子，展示了如何在 ghci 中一起使用runExceptT和：runState

> runState (runExceptT (evalExp (Add (Lit 3, Lit 4)))) initialState
(Right 7,fromList [])
> runState (runExceptT (evalExp (Add (Lit 3, Var "x")))) initialState
(Left "x not found",fromList [])