如何组合两个不同的单子答案

【问题标题】：How to combine two different monads如何组合两个不同的单子
【发布时间】：2014-12-01 15:09:22
【问题描述】：

我正在测试一个 REST 服务器。我在 IO monad 中点击它并在State Db 中模拟它，其中Db 跟踪服务器的假定状态。以下函数应该运行两个版本并比较结果...

check :: (Eq a, MonadState d s) => s a -> IO a -> s (IO Bool)
-- or: check :: (Eq a, MonadState d s, MonadIO i) => s a -> i a -> s (i Bool)
check _ _ = (return.return) False -- for now

但是当我尝试使用这些最简单的功能时...

simReset :: State Db ()
realReset :: IO ()

reset :: StateT Db IO Bool
reset = check simReset realReset

我收到此错误：

Couldn't match expected type `Bool' with actual type `IO Bool'
Expected type: StateT Db IO Bool
  Actual type: StateT Db IO (IO Bool)
In the return type of a call of `check'
In the expression: check simReset realReset

为什么？我该如何解决？

（这个话题从这里开始：Lift to fix the *inside* of a monad transformer stack）

【问题讨论】：

不能s (IO Bool); simReset 给你s ~ State，但是reset 的上下文使用StateT，这是不同的。您也不能在State 上定义的函数内部使用来自StateT 的状态；将simReset 更改为通用MonadState 或hoist。

标签： haskell monad-transformers

【解决方案1】：

在您的实现中，check 将返回一个IO Bool，而不管状态单子s 是什么。因此，当您通过simReset 进行检查时，这是State Db monad 中的一元动作，返回值将是State Db (IO Bool)。

如何解决它取决于您要执行的操作。根据您对reset 的实现，您似乎正在尝试与StateT Db IO a 形式的变压器堆栈进行交互。在这种情况下，您在StateT Db IO 的上下文中描述了一种程序。有两种方法可以解决这个问题：

您可以将simReset 升级为MonadState Db s => s () 类型（这实际上不需要任何实现更改）。
您可以定义一个辅助函数，将其“提升”到适当的 monad 中

例如：

hoistState :: Monad m => State s a -> StateT s m a
hoistState prg = StateT $ \st -> return $ runState prg st

在任何一种情况下，您都可能希望将正在执行的操作和结果保留在同一个 monad 中：

check :: (Eq a, MonadIO s, MonadState d s) => s a -> IO a -> s Bool

那么，有了解决方案一，你就有了

reset = check simReset realReset

有了解决方案二，你就有了：

reset = check (hoistState simReset) realReset

【讨论】：

疯狂似曾相识。我觉得这些都是exactly the same two approaches I suggested 在他上一个问题上的验证。
我现在可以让它双向工作，但尽管你们都说同样的话，我仍然不明白原来的问题。您说我作为第一个参数传递的内容与返回值匹配。为什么？我从来没有告诉过它。我什至从来没有叫过它。我想我所做的是将a 限制为()，第二个参数将s 限制为State Db，并将返回值限制为State Db (IO Bool)，就像我想要的那样。我只是看不出是什么迫使s 成为State Db IO。
@AdrianMay 我不知道如何解释你的想法出了什么问题，原因有二：1. 你没有注意State 和StateT 之间的区别。我不确定这只是输入错误还是真正的混淆来源。 2. 你说你想要State Db (IO Bool)，但是你写的代码有一个类型签名说你想要StateT Db IO Bool。同样，我不确定这是否只是错误输入还是真正的混淆来源。如果你能把这些事情弄清楚，我们也许可以给出更多的解释，但我不确定。
我以为State X 只是StateT X Identity。我不认为我对 StateT X 想要一个 monad 进行操作（它本身需要一个类型）而 State X 只需要那个类型这一事实感到困惑。至于我的函数的返回类型，我真的不在乎，只要它能让我表达两个结果的相等或不相等，其中一个来自某种有状态计算，另一个来自 HTTP GET .
@AdrianMay check :: ... -> s (IO Bool) 声称check 返回一个产生IO 动作的单子动作（产生Bool）。另一方面，reset :: StateT Db IO Bool 声称reset 返回一个直接产生Bool 的单子动作。这两个声明不兼容，因为reset 是通过调用check 实现的——你的一元动作不能同时产生Bool 和IO 动作。