将带有 `MonadIO` 类型变量的 class 的实例提升到转换后的 monad

Question

作为我需要从单子计算中记录数据的程序的一部分，我正在尝试定义一个 class 以使其更方便。

module Serial where
import Data.Int
import Data.IORef
import System.IO
import Control.Monad.Trans
import Foreign.Ptr
import Foreign.Marshal
import Foreign.Storable

class MonadIO m => Serial m a where
    get :: Handle -> m a
    put :: Handle -> a -> m ()

我想做的一件事是在 'higher' monad 中定义 get 和 put，因为某些数据在 [=16 中无法访问=].对于更简单的数据，例如 Storable 的实例，IO 就足够了。我想将基本实例保留在 'lowest' 可能的单子中，但允许将操作提升到任何 'higher' MonadIO 实例。

instance (Serial m a, MonadIO (t m), MonadTrans t) 
    => Serial (t m) a where
       get = lift . get
       put h = lift . put h

instance Storable a => Serial IO a where
    get h = alloca (\ptr 
        -> hGetBuf h ptr (sizeOf (undefined :: a))
        >> peek ptr)
    put h a = with a (\ptr 
        -> hPutBuf h ptr $ sizeOf a)

想法是启用像

这样的功能

func :: Serial m a => Handle -> a -> m ()
func h a = put h (0::Int32) >> put h a

其中 IO 中的实例可以与任何 MonadIO 中的实例组合。但是，使用我当前的代码，GHC 无法推断出 Serial m Int32 的实例。对于提升 IO 的特殊情况，这个问题可以通过 liftIO 解决，但如果基类型是 t IO 则不再有效。我认为这可以通过重叠实例来解决，但我想尽可能避免这种情况。有什么办法可以实现吗？

Answer 1

您可以只写出所需的额外约束：

func :: (Serial m a, Serial m Int32) => Handle -> a -> m ()
func h a = put h (0::Int32) >> put h a

（我认为这需要-XFlexibleContexts。）

如果这使签名变得笨拙，您可以将约束组合在“约束同义词 class”中：

class (Serial m a, Serial m Int32, Serial m Int64, ...)
       => StoSerial m a
instance (Serial m a, Serial m Int32, Serial m Int64, ...)
       => StoSerial m a

func :: StoSerial m a => Handle -> a -> m ()
func h a = put h (0::Int32) >> put h a

将带有 `MonadIO` 类型变量的 class 的实例提升到转换后的 monad

Lift instance of class with a `MonadIO` type-variable to the transformed monad

haskell

typeclass

monad-transformers

lifting