理解 Monad Transformers 的困难

Question

我希望获得一些有助于理解 Monad Transformer 的信息，以及与此相关的使用do符号会发生什么。我试图理解的例子如下：

data ProtectedData a = ProtectedData String a

accessData :: String -> ProtectedData a -> Maybe a
accessData s (ProtectedData pass v) =
    if s == pass then Just v else Nothing


type Protected s a = MaybeT (Reader (ProtectedData s)) a

-- untangles the monad construction
run :: ProtectedData s -> Protected s a -> Maybe a
run ps psa = runReader (runMaybeT psa) ps

access :: String -> Protected a a
access pass = do
                -- ask :: ReaderT (ProtectedData a) Identity (ProtectedData a) 
                -- lift :: ... -> MaybeT (ReaderT (ProtectedData a) Identity) (ProtectedData a)  
                pd <- lift ask
                -- as i understand it: ask returns the value inside the thing.
                -- the left arrow actually applies the monad
                let v = accessData pass pd
                -- return :: Maybe a -> Reader (ProtectedData a) (Maybe a)
                MaybeT $ return v

据我了解，该Protected类型描述了一些受保护的数据，这些数据存储在共享环境 ( Reader) 中并且类型为Maybe (MaybeT)。

我在类型变量s和方面遇到问题a：

• 是否s描述了受保护数据的字符串（密码）以及a 受保护数据的类型？
• 是否s描述了受保护数据的类型，如果是， a描述了什么？

在函数运行中：

run :: ProtectedData s -> Protected s a -> Maybe a
run ps psa = runReader (runMaybeT psa) ps

据我了解，Readerfrom insideProtected在 , 上运行ProtectedData以返回值。

只剩下函数access：

access :: String -> Protected a a
access pass = do  
                pd <- lift ask
                let v = accessData pass pd
                MaybeT $ return v

这是最让我头疼的一个。首先，我在把握效果和结果方面遇到了问题。

• 该函数是否用于将密码和数据注入Reader？
• 是否用于访问数据，如果输入错误的密码就会失败？

其次，我无法理解第一行

pd <- lift ask

• 我明白，它ask用于通过 访问共享环境Reader，但为什么我必须使用lift它MaybeT来获取其中的实际值？

Answer 1

据我了解，受保护类型描述了一些“受保护”数据

No.应该被视为返回 type 值的程序Protected s a的类型。在计算过程中，程序只有在“知道”正确的密码时才能只读访问 类型的秘密值。as

这样的秘密值与其密码配对，其类型为ProtectedData s。

s 是否描述了受保护数据的类型，如果是，a 描述了什么？

是的。这a是程序结果的通用类型。

举个例子，您可以考虑密码为 a String（必须是，在您的代码中字符串类型是硬编码的）并且秘密值的类型为 的情况s = Int。然后编写一个程序来访问秘密整数，并检查它是否为正数，并返回一个Bool. 这里，a = Bool。

请注意，我稍微简化了场景。由于我们也使用MaybeT，因此我们正在建模一个程序，该程序并不总是返回类型的值a，但也可能失败。使用错误的密码可能会导致失败。在这种情况下，MaybeT程序会在执行过程中粗略地中止。

签名

access :: String -> Protected a a

如果我们把它写成

access :: String -> Protected s s

表明它是一个在尝试密码时访问秘密值（或失败）的辅助函数。它的使用方法如下：

myProg :: Protected Int Bool
myProg = do
  v <- access "123456"  -- try accessing the protected int
  return (v > 0)

如果密码错误，上面的代码会导致失败（run会返回Nothing）

> run (ProtectedData "actual password" 42) myProg
Nothing

如果密码正确，它将产生正确的布尔值：

> run (ProtectedData "123456" 42) myProg
Just True

这里Just表示密码正确，True表示保护Int正确。