如何在 Haskell 中打印 State Monad 的结果？

Question

是否可以在 Haskell 中打印状态单子的结果？

我正在尝试理解状态单子，并且在我一直关注的一本书中提供了以下用于创建状态单子的代码，但我在这个主题上苦苦挣扎，因为我无法直观地查看该过程，即查看最终结果.

newtype State s a = State { runState :: s -> (a,s)}

instance Monad (State s) where  
    return x = State $ \s -> (x,s)  
    (State h) >>= f = State $ \s -> let (a, newState) = h s  
                                        (State g) = f a  
                                    in  g newState

Answer 1

通常不可能以有意义的方式打印函数。如果函数的域很小，您可以从universe-reverse-instances 包中导入Data.Universe.Instances.Show 以获得一个Show 实例，该实例打印一个在语义上与该函数等效的查找表。导入该模块后，您可以简单地将 deriving Show 添加到您的 newtype 声明中，以便能够在较小的状态空间上打印 State 操作。

Answer 2

您提供的代码定义了State s a 的种类。它还说State s 是一个单子——也就是说，State s 的那种东西符合Monad 类型类/接口。这意味着您可以将一个 State s 计算绑定到另一个计算（只要每个 s 的类型相同）。

因此，您的情况类似于某人定义了 Map 的类型，并且还编写了代码，表明 Map 符合某某接口，但谁没有任何地图，并且尚未使用它们运行任何计算。那么就没有什么可打印的了。

我认为您想查看评估或执行状态操作的结果，但您尚未定义任何实际状态操作，也没有在它们上调用runState（或evalState 或execState） .不要忘记您还需要提供初始状态来运行计算。

所以也许首先让s 和a 成为一些特定类型。例如。让s 成为Int 并让a 成为Int。现在你可以去写一些 fns，例如f :: Int -> (Int, Int) 和 g :: Int -> (Int, Int)。也许一个函数递减状态，返回新的状态和值，而另一个函数递增状态，返回新的状态和值。然后您可以通过将f 包装在State 构造函数中来制作State Int Int。您可以使用>>= 将任意数量的状态操作链接在一起。最后，您可以在此使用runState 来获取结果值和结果状态，只要您还提供初始状态（例如 0）。

Answer 3

如果这只是你想要的结果，如果你只是在调试：

import Debug.Trace
import Control.Monad.Trans.State

action :: State [Int] ()
action = do
  put [0]
  modify (1:)
  modify (2:)
  get >>= traceShowM
  modify (3:)
  modify (4:)
  get >>= traceShowM