这个 Monad Stack 函数的名称是什么？

Question

我在 State monad 中有一堆有状态的函数。在程序中的某个时间点需要一些 IO 操作，所以我将 IO 包装在 StateT 中，得到一对这样的类型：

mostfunctions :: State Sometype a
toplevel :: StateT Sometype IO a

为了简单起见，我不想将 IO 上下文传递给主函数集，并且我想避免将它们包装在 monad 堆栈类型中。但是为了从顶层函数调用它们，我需要类似于电梯的东西，但我并不是想从内部单子中提升一个值。相反，我想将 StateT monad 中的状态转换为 State monad 中的等价物。为此，我有以下内容：

wrapST :: (State Sometype a) -> StateT Sometype IO a
wrapST f = do s <- get
              let (r,s2) = runState f s 
              put s2
              return r

然后习惯于交错如下内容：

toplevel = do liftIO $ Some IO functions
              wrapST $ Some state mutations
              liftIO $ More IO functions
              ....

这似乎是一个相当明显的代码块，所以我想知道这个函数是否有一个标准名称，并且它已经在标准库的某个地方实现了？我试图使描述保持简单，但显然这延伸到将一个变压器从堆栈中拉出，将包装的值转换为变压器类型的表亲，跳过堆栈中下面的单子，然后将结果推回结束。

Answer 1

更直接地回答您的问题：hoist 函数以稍微通用的方式完全按照您的描述进行。用法示例：

import Control.Monad.State
import Data.Functor.Identity
import Control.Monad.Morph

foo :: State Int Integer
foo = put 1 >> return 1

bar :: StateT Int IO Integer
bar = hoist (return . runIdentity) foo

hoist 是MFunctor 类的一部分，其定义如下：

class MFunctor t where
  hoist :: Monad m => (forall a. m a -> n a) -> t m b -> t n b

大多数 monad 转换器都有实例，但 ContT 没有。

Answer 2

重构您的代码以使用类型StateT SomeType m a 而不是State SomeType a 可能是个好主意，因为第一个与任意monad 堆栈兼容。如果你像这样改变它，你就不再需要一个函数wrapST，因为你可以直接调用有状态的函数。

好的。假设你有一个函数subOne :: Monad m => State Int Int：

subOne = do a <- get
            put $ a - 1
            return a

现在，将所有类似函数的类型从State SomeType a 更改为StateT SomeType m a，保持m 不变。这样，您的函数可以在任何一元堆栈上运行。对于那些需要 IO 的函数，您可以指定底部的 monad 必须是 IO：

printState :: MonadIO m => StateT Int m ()
printState = do a <- get
             liftIO $ print a

现在，应该可以同时使用这两个功能了：

-- You could use me without IO as well!
subOne :: Monad m => StateT Int m ()
subOne = do a <- get
            put $ a - 1

printState :: MonadIO m => StateT Int m ()
printState = do a <- get
             liftIO $ print a

toZero :: StateT Int IO ()
toZero = do subOne     -- A really pure function
            printState -- function may perform IO
            a <- get
            when (a > 0) toZero

PS：我使用 GHC 7，一些库在中途更改，所以在 GHC 6 上可能会有点不同。