在scalaz中堆叠StateT

Question

我试图通过移植 Dan Piponi 的本教程中的一些示例来理解 Scala 中的 Monad Transformers：http://blog.sigfpe.com/2006/05/grok-haskell-monad-transformers.html

我做了几个简单的：

import Control.Monad.State
import Control.Monad.Identity

test1 = do
    a <- get
    modify (+1)
    b <- get
    return (a,b)

test2 = do
    a <- get
    modify (++"1")
    b <- get
    return (a,b)

go1 = evalState test1 0
go2 = evalState test2 "0" 

变成：

import scalaz._, Scalaz._

val test1 = for {
  a <- get[Int]
  _ <- modify[Int](1+)
  b <- get
} yield (a,b)

val test2 = for {
  a <- get[String]
  _ <- modify[String](_ + "1")
  b <- get
} yield (a,b)

val go1 = test1.eval(0)
val go2 = test2.eval("0")

但是我怎么能将下一个示例移植到 Scala 中呢？

test3 = do
    modify (+ 1)
    lift $ modify (++ "1")
    a <- get
    b <- lift get
    return (a,b)

go3 = runIdentity $ evalStateT (evalStateT test3 0) "0"

我已经使用 scalaz 7.1.0-M6 做到了这一点：

type SST[F[_],A] = StateT[F,String,A]
type IST[F[_],A] = StateT[F,Int,A]

val p1: StateT[Id,Int,Unit] = modify[Int](1+)
val p2: StateT[Id,String,Unit] = modify[String](_ + "1")
val p3: StateT[({type l[a]=StateT[Id,String,a]})#l,Int,Unit] = p2.liftM[IST]

但这还没有接近，就我所知，甚至可能倒退。

我当然可以这样做：

import scalaz.Lens._
val test3 = for {
  _ <- firstLens[Int,String] lifts (modify (1+))
  _ <- secondLens[Int,String] lifts (modify (_ + "1"))
  a <- firstLens[Int,String] lifts get
  b <- secondLens[Int,String] lifts get
} yield (a,b)

val go3 = test3.eval(0,"0")

但是我根本没有使用stacked StateT，所以它没有回答这个问题。

提前致谢！

Answer 1

问题是您通过通常的导入获得的modify 来自State，并且不会帮助您处理StateT。

从 Haskell 类型签名开始是个好主意：

test3
  :: (MonadState [Char] m, MonadState s (t m), MonadTrans t,
      Num s) =>
     t m (s, [Char])

你应该可以翻译成这样的：

import scalaz._, Scalaz._

def test3[M[_]: Monad](implicit
  inner: MonadState[({ type T[s, a] = StateT[M, s, a] })#T, String],
  outer: MonadState[
    ({
      type T[s, a] = StateT[({ type L[y] = StateT[M, String, y] })#L, s, a ]
    })#T,
    Int
  ],
  mt: MonadTrans[({ type L[f[_], a] = StateT[f, Int, a] })#L]
) = for {
  _ <- outer.modify(_ + 1)
  _ <- mt.liftMU(inner.modify(_ + "1"))
  a <- outer.get
  b <- mt.liftMU(inner.get)
} yield (a, b)

这很可怕，但它是对 Haskell 的相当直接的改写。不过，由于某种原因，编译器似乎没有找到 outer 实例，所以你必须帮助它一点：

def test3[M[_]: Monad](implicit
  inner: MonadState[({ type T[s, a] = StateT[M, s, a] })#T, String],
  mt: MonadTrans[({ type L[f[_], a] = StateT[f, Int, a] })#L]
) = {
  val outer =
    StateT.stateTMonadState[Int, ({ type L[y] = StateT[M, String, y] })#L]

  for {
    _ <- outer.modify(_ + 1)
    _ <- mt.liftMU(inner.modify(_ + "1"))
    a <- outer.get
    b <- mt.liftMU(inner.get)
  } yield (a, b)
}

现在您可以编写以下内容，例如：

scala> test3[Id].eval(0).eval("0")
res0: (Int, String) = (1,01)

与 Haskell 示例中的完全一样。

脚注

如果您愿意将 Id 用作内部状态转换器的 monad（正如您的评论所建议的那样），您可以稍微清理一下：

def test3 = {
  val mt = MonadTrans[({ type L[f[_], a] = StateT[f, Int, a] })#L]
  val outer = StateT.stateTMonadState[Int, ({ type L[y] = State[String, y] })#L]
  for {
    _ <- outer.modify(_ + 1)
    _ <- mt.liftMU(modify[String](_ + "1"))
    a <- outer.get
    b <- mt.liftMU(get[String])
  } yield (a, b)
}

它不太通用，但它可能对你有用。