IORef 更新后仍然引用旧值

Question

背景

我是一名计划者，开始学习 Haskell。我正在尝试在 C 中实现一个 Scheme 解释器，遵循 SICP 的chapter 4。事实证明，直接用 C 语言编程太难了。所以我决定首先在 Haskell 中制作原型。在Write Yourself a Scheme in 48 Hours 的帮助下，我已经实现了除了变量、闭包和环境之外的所有内容。

问题

对IORef 的修改不会在main 的调用之间持续存在。我希望程序打印 (False) (True) (True) (True)... 但实际上它打印的是 (False) (True) (False) (True) (False )（真）...

精简版代码：

import Data.IORef

data SCM = Environment (IORef Bool) SCM | Empty'Environment

global :: IO SCM
global = Environment <$> newIORef False <*> pure Empty'Environment

print'' :: SCM -> IO ()
print'' ls =
  case ls of
    Empty'Environment -> pure ()
    Environment first rest -> readIORef first >>= putStr . show >> print'' rest

print' :: SCM -> IO ()
print' ls = putStr "(" *> print'' ls *> putStrLn ")"

main :: IO ()
main = global >>=
       \ls -> case ls of
                Empty'Environment -> pure ()
                Environment first _ -> print' ls *>
                                       modifyIORef first (const True) *>
                                       print' ls *>
                                       main

语法高亮版本：

感谢您的帮助！

Answer 1

我们可以将您的示例缩减为 main = (global >>= loop) >> main。问题是global 不是一个单一的全局变量，而是一个IO SCM，一个将创建全局值的动作。让我们重命名它：

createSCM :: IO SCM
createSCM = Environment <$> newIORef False <*> pure Empty'Environment

现在这个名字更接近真相了。每次调用该函数时，我们都会创建一个新的SCM。所以你的程序是这样工作的：

main = (createSCM >>= loop) >> main
     = (createSCM >>= loop) >> (createSCM >>= loop) >> main
     = (createSCM >>= loop) >> (createSCM >>= loop) >> ...

如您所见，我们一直在创建新的SCM。因此，您不会得到预期的行为。

解决方案很简单。明确创建您的global 和loop：

main = do
  global <- createSCM
  let loop = do
         ...
         loop
  loop