Haskell：Monad變形金剛和全局狀態

我在學習Haskell。我試圖編寫一個包含「全局狀態」的程序：Vars。每次調用函數時，我都想更改狀態的一個組成部分（例如var1）。該變化可以是對組件的簡單功能（例如+4）。此外，它還打印出已更改的組件。這是我迄今爲止所做的（但我被卡住了）。編輯：運行代碼後，我想查看最新版本的全局狀態。Haskell：Monad變形金剛和全局狀態

import Control.Monad.State 
import Control.Monad.IO.Class (liftIO) 

data Vars = Vars { 
var1 :: Int, 
var2 :: Float 
} deriving (Show) 

sample :: StateT Vars IO a 
sample = do 
     a <- change 
     liftIO $ print a 
     -- I want to call change again and apply more change to the state 


change :: StateT Vars IO a 
change = do 
     dd <- get 
     -- I don't know what to do next! 

main = do 
    runStateT sample (Vars 20 3) 
    evalStateT sample (Vars 20 3)

來源

2017-07-18 4xx

您能否指定該程序的所需輸出？運行'main'函數後你想觀察什麼？ – Shersh

@Shersh謝謝你的提示。我剛剛做完。 – 4xx

讓我們試着從容易和小零件開始一步一步地解決您的問題。這是編程的重要技能，FP以很好的方式教給你這項技能。另外，使用State monad，尤其是在monad-transformers中有多種效果，可以幫助您更好地理解效果和理解事物。

您想在您的不可變數據類型中更新var1。這隻能通過創建新的對象來完成。因此，讓我們寫這樣的功能：
```
plusFour :: Vars -> Vars 
plusFour (Vars v1 v2) = Vars (v1 + 4) v2 
```
有Haskell中存在的方式來寫這個功能要短得多，雖然不太理解的，但我們現在不關心這些事情。
現在要使用這個功能裏面State單子更新一成不變的狀態，並通過這個模擬的可變性。只有通過查看其類型簽名才能瞭解這個功能：change :: StateT Vars IO a？我們可以說這個函數有幾個作用：它可以訪問Vars狀態，它可以執行任意的IO動作。此函數也返回a類型的值。嗯，這最後一個很奇怪。什麼是a？這個函數應該返回什麼？在命令編程中，此功能的類型爲void或Unit。它只是做的事情，它並沒有回報一切。只更新上下文。所以它的結果類型應該是()。它可以不同。例如，我們可能想在更改後返回新的Vars。但是這在編程中通常是不好的方法。它使這個功能更復雜。
當我們理解了函數應該具有的類型（試着總是從定義類型開始）之後，我們就可以實現它。我們想改變我們的狀態。有些功能與我們的上下文的有狀態部分一起運行。基本上，你有興趣在這一個：

modify :: Monad m => (s -> s) -> StateT s m()

modify函數採用函數更新狀態。運行此函數後，您可以觀察到狀態是根據傳遞函數修改的。現在change可以這樣寫：
```
change :: StateT Vars IO() 
change = modify plusFour 
```
可以（只使用put和get功能，這是很好的鍛鍊初學者，因此change）實施modify。
現在讓我們從其他函數調用change函數。在這種情況下，調用意味着什麼？這意味着你執行一元行動change。這個動作改變你的上下文，你不關心它的結果，因爲它是()。但是如果在change之後運行get函數（它將整個狀態綁定到變量），您可以觀察到新的更改。如果只想打印更改的組件，例如var1，則可以使用gets功能。而且，再次，sample應具有什麼類型？它應該返回什麼？如果發送方你只關心結果狀態，然後再次，它應該是()這樣的：
```
sample :: StateT Vars IO() 
sample = do 
    change 
    v1 <- gets var1 
    liftIO $ print v1 
    change 
    v1' <- gets var1 
    liftIO $ print v1' -- this should be v1 + 4 
```

這應該添加你所發生的事情有所瞭解。 Monad變形金剛需要一些時間來適應他們，雖然它是一個強大的工具（不完美但非常有用）。

作爲一個便箋，我想補充一點，使用常見的Haskell設計模式，這些函數可以寫得更好。但是你現在不需要關心那些人，只是試着瞭解這裏發生了什麼。

來源

2017-07-18 11:38:09 Shersh

非常感謝您的確切答案！「設計模式」是否指「鏡頭」？ – 4xx

@ 4xx«鏡頭»是一個庫，但它帶來了該模式的一部分。我的意思是，這種'change'函數應該是'change ::（MonadState s m，HasVar1 s）=> m（）'。 – Shersh

請問我可以參考一些資料來解釋爲什麼「變更」應該這樣寫？ – 4xx

Haskell：Monad變形金剛和全局狀態

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