如何通过 monad 转换器参数化 monad？

Question

我想编写一个可以通过其 monad 转换器参数化的类型。我已经尝试了几件事，并以这些方式结束：

newtype Foo t a = Foo { unFoo :: t (State St) a }

那么，我想要一堆实例：

deriving instance (MonadTrans t, Monad (t (State St))) => Monad (Foo t)

最后，我使用适当的 monad 转换器实例化该类型。我的代码进行了类型检查，但我收到了所有派生实例的警告：“>>= 没有明确的实现”。如果我尝试运行它，当它命中类型 class 函数时，我会得到未定义的错误。

有没有办法自动导出我需要的所有实例？我试图推导更多 classes 而不仅仅是 Monad.

我也对用更符合人体工学的方法来完成同样的事情感兴趣——我必须不断地手动包装和解开 Foo 构造函数，尤其是当我尝试 lift 计算时进入它，因为我不知道如何为它实现一个 MonadTrans 实例。

Answer 1

Monad 不是股票衍生品 class，如 Eq 或 Show。顺便说一下，Functor 也不是，但是您实际上可以通过 DeriveFunctor 启用那个。但是 Monad.

就没有这样的运气了

但是等等，你的推导实际上以某种方式起作用，对吧？没有错误？

这可能是因为您启用了 DeriveAnyClass，这是一个方便的小扩展，但不是特别聪明的扩展。它不能为您完成繁重的工作，它所做的只是生成一个空的实例声明。根本没有方法实现。

等等，那有什么用呢？因为默认方法！许多 classes 为任何类型提供默认方法实现，或者至少有一些约束。我最常遇到的是 FromJSON 和 ToJSON，它们具有所有内容的默认实现，前提是您的类型具有 Generic.

而DeriveAnyClass只是语法的稍微缩短而已，仅此而已。一个方便的东西，所以你可以写 data Foo = ... deriving Bar，依赖所有 Bar 的默认方法。

但是 Monad 没有 >>= 的默认实现，这就是您收到警告的原因。当然，一旦您尝试调用该方法就会崩溃。

你真正想要的是GeneralizedNewtypeDeriving。此扩展还允许您自动派生任何 class，但仅限于 newtype，它的工作原理是将每个方法委托给包装类型的实现。非常好用。

这正是您所需要的：Foo 的所有方法实现都将委托给 t 的方法实现。

在您的代码中，根据您的问题描述，我假设您根本没有启用 GeneralizedNewtypeDeriving，或者您同时启用了 DerivedAnyClass 和 GeneralizedNewtypeDeriving , 在这种情况下 DeriveAnyClass 优先（惊喜！）

要解决此问题，您可以禁用 DeriveAnyClass，或者使用 DerivingStrategies 更好。启用该扩展后，您可以明确告诉编译器对每个推导使用哪种策略 - DeriveAnyClass 或 GeneralizedNewtypeDeriving:

{-# LANGUAGE DerivingStrategies #-}

deriving newtype instance (MonadTrans t, Monad (t (State St))) => Monad (Foo t)
         ^^^^^^^
            |
    this is the important bit

P.S。如果两个扩展都启用了，你应该也会收到一个警告。

如何通过 monad 转换器参数化 monad？

How can I parameterize a monad by its monad transformer?

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