为什么我无法获得增加的计数器值？

Question

我正在尝试在 Haskell 中使用 monads 做一个全局计数器，我想每次使用 monad 计数器时都获得递增的值，但是每次都获得相同的值时我有点卡住了！ 代码清单如下：

module CounterMonad where

data Counter a = C (Int -> (Int, a))

--reset the counter
new :: Counter ()
new = C $ \_ -> (0, ())

-- increment the counter:
--inc :: Counter Int
--inc = C $ \n -> (n+1, n)
inc = get >>= \s -> (put (s+1))

-- returning the current value of the counter
get :: Counter Int
get = C $ \n -> (n, n)

--
put x = C $ \n -> (x, x)

--return is nop, >>= is sequential exectuion
instance Monad Counter where
    return r = C $ \n -> (n, r)
    (>>=) (C f) g = C $ \n0 -> let (n1, r1) = f n0
                                   C g' = g r1
                               in g' n1

run :: Counter a -> a
run (C f) = snd (f 0)


tickC  = do
  inc
  c <- get
  return c

当我尝试以run tickC 执行时，它总是返回 1。 我想要的是每次我run tickC 时，它都会返回递增的值，例如 1, ,2, 3,4 .... 我知道那里肯定有一些愚蠢的问题，你们能指出是怎么回事吗？

Answer 1

这是正确的行为。每次调用 run tickC 时，run 函数都会在计数器设置为零的情况下评估操作。本质上，每次调用 run 时，都会得到一个初始化为零的计数器的不同“副本”。

如果您想让计数器每次都递增，您必须在对run 的同一次调用中执行所有操作。例如，

tickMany = do
    x <- tickC
    y <- tickC
    z <- tickC
    return [x, y, z]

> run tickMany
[1, 2, 3]

这适用于所有 monad，包括 IO（忽略“不安全”操作）。由于运行IO 操作的唯一方法是通过main，因此IO monad 将通过每个使用它的函数进行线程化。

因此，如果您想要一个全局计数器，则该计数器必须由全局使用的 monad 管理（即，由需要访问它的每个函数）。您可以全局使用您的Counter monad，也可以将计数器放在IO monad 中。将这样的状态放入您自己的 monad 似乎是公认的设计实践，但当然，这取决于应用程序，IO 也可以。

您可能还希望查看Control.Monad.State，它可以让您用更少的输入来定义您的monad。比如：

{-# LANGUAGE GeneralizedNewtypeDeriving #-}
import Control.Monad.State
newtype Counter a = Counter (State Int a) deriving (Monad)
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