使用 Logic monad 在 ExceptT 抛出异常时回溯

Question

我想使用 Logic monad 来确保抛出错误的代码（在包含 ExcepT 的 monad 堆栈中）在抛出错误时回溯。这是一个简单的例子：

newtype FooT m a = FooT { unFooT :: ExceptT String m a }
  deriving (Functor, Applicative, Monad, MonadTrans, MonadError String, MonadFail)
 

foo :: FooT Logic String
foo = do
  let validate s = if s == "cf" then return s else throwError "err"
  let go = do
        first <- msum (map return ['a', 'b', 'c'])     
        second <- msum (map return ['d', 'e', 'f'])
        traceM $ "Guess: " ++ [first, second]
        validate [first, second]
  go `catchError` const mzero

testfoo :: IO ()
testfoo = do
  let r = observe $ runExceptT $ unFooT foo
  case r of
    Left e -> print $ "Error: " ++ e
    Right s -> print $ "Result: " ++

这不是回溯；它没有产生任何结果。我可以通过取消选择操作使其回溯（即，使用 lift (msum ...) 而不是现在的普通 msum 调用）。但是，出于各种原因，我希望能够在 ExceptT monad 中编写代码，并且基本上只是将 MonadPlus 实例从 Logic monad 提升到转换后的版本中。我试图在这里编写一个自定义 MonadPlus 实例来完成此操作：

instance MonadPlus m => MonadPlus (FooT m) where
  mzero = lift mzero
  mplus (FooT a) (FooT b) = lift $ do
    ea <- runExceptT a
    case ea of
      Left _ -> do
        eb <- runExceptT b
        case eb of
          Left _ -> mzero
          Right y -> return y
      Right x -> do
        eb <- runExceptT b
        case eb of
          Left _ -> return x
          Right y -> return x `mplus` return y

相同的代码也适用于 Alternative 实例。但是，这实际上并没有帮助；它仍然没有回溯。这个实例有问题吗？有没有更好的方法来解决这个问题？我是在尝试做一些没有意义的事情吗？在一天结束的时候，我总是可以举起所有东西，但我宁愿避免这样做。

编辑：一直在胡闹一些。如果我使用 mplus，我上面的 MonadPlus 实例可以工作，但是如果我像上面那样使用 msum，不会工作...

Answer 1

使用 MonadPlus/Alternative 的实例：

instance (Alternative m, Monad m) => Alternative (FooT m) where
  empty = FooT (ExceptT empty)
  FooT (ExceptT a) <|> FooT (ExceptT b) = FooT (ExceptT (a <|> b))

注意：Alternative 和 MonadPlus 是多余的，所以只实现 Alternative 并使用 Data.Foldable.asum 而不是 msum 更简单。

您实现的那个与 ExceptT 上已有的没有太大区别，并且没有真正使用 Alternative m 实例。确保使用专用于 m 的 (<|>) 以从回溯中受益。

使用 Logic monad 在 ExceptT 抛出异常时回溯

Using Logic monad to backtrack upon exception thrown with ExceptT

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