如何简洁地修改记录的字段?

How can I concisely modify a record's field?

data Person = Person
  {
    name :: String
  , counter :: Int
  }

incrementPersonCounter :: Person -> Person
incrementPersonCounter p@(Person _ c) = p { counter = c + 1 }

有没有更简洁的方法来做上面的事情?是否有我可以使用的函数,我可以在其中指定记录、它的字段之一(在本例中为 name / counter)和一个应用于 return 值的函数?


我在想一些事情:

applyRecord r f f' = r
  { f = f' (f r) }

尽管这行不通,因为:

error: Not in scope: ‘f’
   |
13 |   { f = f' (f r) }

概括incrementPersonCounter的一种方法是对修改函数进行抽象:

modifyPersonCounter :: (Int -> Int) -> Person -> Person
modifyPersonCounter f p = (\c -> p { counter = c}) $ f (counter p)

事实上,一个常见的模式是对我们想要在该领域执行的效果进行抽象:

counterLens :: forall f. Functor f => (Int -> f Int) -> (Person -> f Person)
counterLens f p = (\c -> p { counter = c }) <$> f (counter p)

例如,我们可能希望从控制台或数据库中读取计数器增加(两者都是 IO 效果)。

我们可以给synonym这样的函数类型,给定一个(可能有效的)更改字段的方法,return一个转换整个记录的函数:

type Lens' a b = forall f. Functor f => (b -> f b) -> (a -> f a)

纯粹修改一条记录,现在我们需要一个可以调用的辅助函数over,只需要定义一次:

over :: Lens' a b -> (b -> b) -> a -> a
over l f p = runIdentity $ l (Identity . f) p

例如:

*Main> over counterLens (+1) (Person "foo" 40)
Person {name = "foo", counter = 41}

我们已经抽象了修改函数和它可能产生的效果,但是我们仍然需要为每个字段定义这些"lenses",这很烦人。在实践中,人们使用 Template Haskell 来自动定义它们并避免样板。

但是如果我们想要一个 单个 函数让我们指定字段的名称呢?遗憾的是,这更复杂。您需要一种将类型级字符串作为参数传递的方法,以及一个 multi-parameter type class that encodes the relationship between a field's name, the type of the record, and the type of the field. There are some packages 来执行此操作(同样,模板 Haskell 帮助样板文件),但据我所知,它们并未被广泛使用。

镜头的主库称为 lens, and there is also microlens,这是一种具有较轻依赖足迹的替代方案。它们是可互操作的:使用一个库定义的镜头可以与另一个库一起使用。

使用lens你可以这样写:

incrementPersonCounter :: Person -> Person
incrementPersonCounter = counter +~ 1

示例:

λ> incrementPersonCounter $ Person "foo" 42
Person {_name = "foo", _counter = 43}

完整代码:

{-# LANGUAGE TemplateHaskell #-}

module Lib where

import Control.Lens

data Person = Person
  {
    _name :: String
  , _counter :: Int
  } deriving (Show, Eq)
makeLenses ''Person

incrementPersonCounter :: Person -> Person
incrementPersonCounter = counter +~ 1