结合 IO monad 和 State Monad 的例子

Question

我为语句创建了简单的求值器。我想使用变形金刚来做到这一点 - 将 IO monad 与 State 混合。
有人可以解释该怎么做吗？这是我无法处理的东西 - 变形金刚。

execStmt :: Stmt -> State (Map.Map String Int) ()
execStmt s = case s of
      SAssigment v e -> get >>= (\s -> put (Map.insert v (fromJust (runReader (evalExpM e) s)) s))
      SIf e s1 s2 -> get >>=  (\s -> case (fromJust (runReader (evalExpM e) s)) of
                                        0 -> execStmt s2
                                        _ -> execStmt s1
                              )
      SSkip -> return ()
      SSequence s1 s2 -> get >>= (\s -> (execStmt s1) >>= (\s' -> execStmt s2))
      SWhile e s1 -> get >>= (\s -> case (fromJust (runReader (evalExpM e) s)) of
                                        0 -> return ()
                                        _ -> (execStmt s1) >>= (\s' -> execStmt (SWhile e s1)))

execStmt' :: Stmt -> IO ()
execStmt' stmt =  putStrLn $ show $ snd $ runState (execStmt  stmt) Map.empty

Answer 1

这是一个基本的程序大纲

newtype StateIO s a = SIO {runSIO :: s -> IO (a, s)}

put :: s -> StateIO s ()
put s' = SIO $ \_s -> return ((), s')

liftIO :: IO a -> StateIO s a
liftIO ia = SIO $ \s -> do
    a <- ia
    return (a, s)

instance Functor (StateIO s) where
    fmap ab (SIO sa) = SIO $ \s -> do
        (a, s') <- sa s
        let b = ab a
        return (b, s')

instance Applicative (StateIO s) where
    pure a = SIO $ \s -> return (a, s)
    (SIO sab) <*> (SIO sa) = SIO $ \s -> do
        (ab, s' ) <- sab s
        (a , s'') <- sa  s'
        let b = ab a
        return (b, s')

StateIO s a 是接受输入状态（s 类型）的东西，returns 是一个 IO 动作，用于产生 a 类型的东西以及新状态。

要检查是否理解，请执行以下操作

写一个 get :: StateIO s s 的值来检索状态。
为 Monad (StateIO s) 编写一个实例（它将类似于上面的代码）。
最后，这是理解变形金刚的一大步，就是定义 newtype StateT m s a = StateT {run :: s -> m (a, s)}，并将上面的代码翻译成那个（使用约束 Monad m）。这将向您展示 monad 转换器的工作原理。

结合 IO monad 和 State Monad 的例子

combining IO monad with State Monad in example

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haskell

state-monad

monad-transformers

io-monad