如何使用 lens 访问 sum 类型后面的记录字段
How to use lens to access a record field behind a sum type
我正在尝试使用 Haskell 中的透镜和棱镜访问嵌套记录：
import Data.Text (Text)
import Control.Lens.TH
data State = State
{ _stDone :: Bool
, _stStep :: StateStep
}
data StateStep
= StatePause
| StateRun
{ _stCounter :: Int
, _stMMistake :: Maybe Text
}
makeLenses ''State
makeLenses ''StateStep
makePrisms ''StateStep
main :: IO ()
main = do
let st = State False $ StateRun 0 Nothing
-- works, but the `_2` seems weird
mMistake = st ^? stStep . _StateStepRun . _2 . _Just
-- why not something like (the following does not compile)
mMistake = st ^. stStep . _StateStepRun . _Just . stMMistake
有效的行留下了一些悬而未决的问题。我不确定类型是否巧合。字段 _stMMistake 的类型为 Maybe Text，但是
呢？
let st = State False StatePause
？我错过了明确的 join.
而且我对棱镜的工作原理一无所知。虽然棱镜给我一个元组似乎是合乎逻辑的，但与此同时，我期待一些可组合的东西，因为我可以使用透镜更深入地了解我的嵌套结构。我是否必须为此手动派生实例？
更新： 根据评论，我修正了一些错误并在 [[双方括号]].
中添加了一些旁白
这是 how/why 你的第一个 mMistake 作品...
棱镜是一种聚焦于“部分”的光学器件，“部分”可能存在也可能不存在于“整体”中。 [[从技术上讲，它着重于可用于重建整个整体的部分类型，因此它实际上属于可以以多种替代形式出现的整体（如求和类型），其中“部分" 是其中一种替代形式。但是，如果您只是使用棱镜进行观察而不进行设置，那么这个附加功能就不太重要了。]]
在你的例子中，_StateRun和_Just都是棱镜。 _Just 棱镜聚焦于 Maybe a 整体的 a 部分。这样的 a 可能存在也可能不存在。如果某些 x :: a 的 Maybe a 值为 Just x，则 a 部分存在 且值为 x，这就是 _Just 关注的重点。如果 Maybe a 值为 Nothing，则 a 部分 不存在 ，并且 _Just 不关注任何内容。
你的棱镜有点相似_StateRun。如果整个 StateStep 是一个 StateRun x y 值，那么 _StateRun 关注那个“部分”，表示为 StateRun 构造函数的字段元组，即 (x, y) :: (Int, Maybe Text).另一方面，如果整个 StateStep 是一个 StatePause，则该部分不存在，并且棱镜不会聚焦任何东西。
当您组合棱镜，如 _StateRun 和 _Just，以及透镜，如 stStep 和 _2，你创建了一个新的光学器件，结合了组合系列对焦操作。
[[正如评论中指出的那样，这种新光学器件不是棱镜；这是“唯一”的遍历。事实上，这是一种特殊的遍历，称为“仿射遍历”。 run-of-the-mill 遍历可以关注零个或多个部分，而仿射遍历恰好关注零个（部分不存在）或一个（唯一部分存在）。不过，lens 库不区分仿射遍历和其他类型的遍历。新光学器件“仅”是仿射遍历而不是棱镜的原因与早期的技术点有关。添加镜头后，您就失去了从单个“部分”重建整个“整体”的能力。同样，如果您仅使用光学器件进行观察而不是设置，那将无所谓。]]
无论如何，考虑光学（仿射遍历）：
optic1 = stStep . _StateRun . _2 . _Just
此光学器件可查看整个类型 State。第一个镜头 stStep 聚焦在它的 StateStep 领域。如果那个 StateStep 是一个 StateRun x (Just y) 值，那么 _StateRun 棱镜聚焦在 (x, Just y) 部分，而 _2 透镜进一步聚焦在 Just y部分，_Just棱镜进一步聚焦y :: Text部分。
另一方面，如果 StateStep 场是 StatePause，光学 optic1 不聚焦任何东西（因为第二个组件棱镜 _StateRun不关注任何东西），如果它是 StateRun x Nothing，光学 optic1 still 不关注任何东西，因为即使 _StateRun可以聚焦在(x, Nothing)上，而_2可以聚焦在Nothing上，最后的_Just没有聚焦在任何东西上，所以整个光学元件无法聚焦。
特别是，镜头 _2 在处理 StatePause 并尝试引用缺失的第二个字段或类似内容时不会“失灵”。您使用 _StateRun 来关注 StateRun 构造函数的字段元组这一事实确保了如果整个光学器件聚焦，所需的字段将存在。
现在，这就是为什么你的第二个光学元件：
optic2 = stStep . _StateRun . _Just . stMMistake
没用...
其实有两个问题。首先，stStep . _StateRun取一个整体State，着重于一个部分(Int, Maybe Text)。这不是 Maybe 值，因此它还不能与 _Just 棱镜合成。你想先 select Maybe Text 场， 然后 应用 _Just 棱镜，所以你真正想要的是：
optic3 = stStep . _StateRun . stMMistake . _Just
这看起来确实应该可行，对吧？ stStep 镜头对焦于 StateStep，_StateRun 棱镜应仅在存在 StateRun x y 值时对焦，而镜头 stMMistake 应该让您对焦在 y :: Maybe Text 上，让 _Just 专注于 Text。
不幸的是，这不是用 makePrisms 创建的棱镜的工作原理。 _StateRun 棱镜专注于具有未命名字段的普通旧元组，这些字段需要进一步 select 编辑 _1、_2 等，而不是 stMMistake 正在尝试 select 命名字段。
事实上，如果你仔细看一下stMMistake，你会发现——就其本身而言——它是一个光学（仿射遍历） ，或者就 lens 库而言，只是一个遍历），它取一个整体 StateStep 并直接关注 _stMMistake 字段部分，而无需指定构造函数。因此，您实际上可以使用 stMMistake 代替 _StateStepRun . _2，并且以下内容应该相同
mMistake = st ^? stStep . _StateStepRun . _2 . _Just
mMistake = st ^? stStep . stMMistake . _Just
这不是一些关于镜头或任何东西的基本理论 属性。这只是 makeLenses 和 makePrisms 使用的命名和打字约定。使用 makeLenses，您可以创建专注于数据结构命名字段的光学器件。如果只有一个构造函数：
data Foo = Bar { _x :: Int, _y :: Double }
或者如果有多个构造函数但该字段存在于所有构造函数中：
data Foo = Bar { _x :: Int, _y :: Double }
| Baz { _x :: Int, _z :: Char }
然后视场光学器件（在本例中为 x）是始终聚焦于该视场的透镜。如果有多个构造函数，有些有字段有些没有：
data Foo = Bar { _x :: Int, _y :: Double }
| Baz { _x :: Int, _z :: Char }
| Quux { _f :: Int -> Double }
然后视场光学器件（此处为 x）是一种聚焦于场的光学器件（遍历），但仅当它存在时（即，当值为 Bar 或 Baz 但不是 Quux).
另一方面，makePrisms 总是创建以未命名元组形式关注字段的构造函数棱镜，这些字段将需要使用 _1、_2 等进行引用。 ，而不是那些字段恰好在该构造函数中具有的任何名称。
也许这回答了您的问题？
当 sum 类型的构造函数每个最多有一个字段时，光学通常会更清晰地工作。在你的情况下，你可以写类似
data StateStep
= StatePause
| StateRun {-# UNPACK #-} !Runny
data Runny = Runny
{ _ryCounter :: Int
, _ryNoMistake :: Maybe Text
}
使用严格字段和（因为该字段在 -funpack-small-strict-fields 意义上不是“小”）{-# UNPACK #-} 编译指示，您可以确保 StateStep 具有相同的运行时间表示在您的代码中。但是现在你可以在 Runny 中加入漂亮的物镜，一切都会很好地进行——没有 magicked-up 个元组。
我正在尝试使用 Haskell 中的透镜和棱镜访问嵌套记录：
import Data.Text (Text)
import Control.Lens.TH
data State = State
{ _stDone :: Bool
, _stStep :: StateStep
}
data StateStep
= StatePause
| StateRun
{ _stCounter :: Int
, _stMMistake :: Maybe Text
}
makeLenses ''State
makeLenses ''StateStep
makePrisms ''StateStep
main :: IO ()
main = do
let st = State False $ StateRun 0 Nothing
-- works, but the `_2` seems weird
mMistake = st ^? stStep . _StateStepRun . _2 . _Just
-- why not something like (the following does not compile)
mMistake = st ^. stStep . _StateStepRun . _Just . stMMistake
有效的行留下了一些悬而未决的问题。我不确定类型是否巧合。字段 _stMMistake 的类型为 Maybe Text，但是
let st = State False StatePause
？我错过了明确的 join.
而且我对棱镜的工作原理一无所知。虽然棱镜给我一个元组似乎是合乎逻辑的，但与此同时，我期待一些可组合的东西，因为我可以使用透镜更深入地了解我的嵌套结构。我是否必须为此手动派生实例？
更新： 根据评论，我修正了一些错误并在 [[双方括号]].
中添加了一些旁白这是 how/why 你的第一个 mMistake 作品...
棱镜是一种聚焦于“部分”的光学器件，“部分”可能存在也可能不存在于“整体”中。 [[从技术上讲，它着重于可用于重建整个整体的部分类型，因此它实际上属于可以以多种替代形式出现的整体（如求和类型），其中“部分" 是其中一种替代形式。但是，如果您只是使用棱镜进行观察而不进行设置，那么这个附加功能就不太重要了。]]
在你的例子中，_StateRun和_Just都是棱镜。 _Just 棱镜聚焦于 Maybe a 整体的 a 部分。这样的 a 可能存在也可能不存在。如果某些 x :: a 的 Maybe a 值为 Just x，则 a 部分存在 且值为 x，这就是 _Just 关注的重点。如果 Maybe a 值为 Nothing，则 a 部分 不存在 ，并且 _Just 不关注任何内容。
你的棱镜有点相似_StateRun。如果整个 StateStep 是一个 StateRun x y 值，那么 _StateRun 关注那个“部分”，表示为 StateRun 构造函数的字段元组，即 (x, y) :: (Int, Maybe Text).另一方面，如果整个 StateStep 是一个 StatePause，则该部分不存在，并且棱镜不会聚焦任何东西。
当您组合棱镜，如 _StateRun 和 _Just，以及透镜，如 stStep 和 _2，你创建了一个新的光学器件，结合了组合系列对焦操作。
[[正如评论中指出的那样，这种新光学器件不是棱镜；这是“唯一”的遍历。事实上，这是一种特殊的遍历，称为“仿射遍历”。 run-of-the-mill 遍历可以关注零个或多个部分，而仿射遍历恰好关注零个（部分不存在）或一个（唯一部分存在）。不过，lens 库不区分仿射遍历和其他类型的遍历。新光学器件“仅”是仿射遍历而不是棱镜的原因与早期的技术点有关。添加镜头后，您就失去了从单个“部分”重建整个“整体”的能力。同样，如果您仅使用光学器件进行观察而不是设置，那将无所谓。]]
无论如何，考虑光学（仿射遍历）：
optic1 = stStep . _StateRun . _2 . _Just
此光学器件可查看整个类型 State。第一个镜头 stStep 聚焦在它的 StateStep 领域。如果那个 StateStep 是一个 StateRun x (Just y) 值，那么 _StateRun 棱镜聚焦在 (x, Just y) 部分，而 _2 透镜进一步聚焦在 Just y部分，_Just棱镜进一步聚焦y :: Text部分。
另一方面，如果 StateStep 场是 StatePause，光学 optic1 不聚焦任何东西（因为第二个组件棱镜 _StateRun不关注任何东西），如果它是 StateRun x Nothing，光学 optic1 still 不关注任何东西，因为即使 _StateRun可以聚焦在(x, Nothing)上，而_2可以聚焦在Nothing上，最后的_Just没有聚焦在任何东西上，所以整个光学元件无法聚焦。
特别是，镜头 _2 在处理 StatePause 并尝试引用缺失的第二个字段或类似内容时不会“失灵”。您使用 _StateRun 来关注 StateRun 构造函数的字段元组这一事实确保了如果整个光学器件聚焦，所需的字段将存在。
现在，这就是为什么你的第二个光学元件：
optic2 = stStep . _StateRun . _Just . stMMistake
没用...
其实有两个问题。首先，stStep . _StateRun取一个整体State，着重于一个部分(Int, Maybe Text)。这不是 Maybe 值，因此它还不能与 _Just 棱镜合成。你想先 select Maybe Text 场， 然后 应用 _Just 棱镜，所以你真正想要的是：
optic3 = stStep . _StateRun . stMMistake . _Just
这看起来确实应该可行，对吧？ stStep 镜头对焦于 StateStep，_StateRun 棱镜应仅在存在 StateRun x y 值时对焦，而镜头 stMMistake 应该让您对焦在 y :: Maybe Text 上，让 _Just 专注于 Text。
不幸的是，这不是用 makePrisms 创建的棱镜的工作原理。 _StateRun 棱镜专注于具有未命名字段的普通旧元组，这些字段需要进一步 select 编辑 _1、_2 等，而不是 stMMistake 正在尝试 select 命名字段。
事实上，如果你仔细看一下stMMistake，你会发现——就其本身而言——它是一个光学（仿射遍历） ，或者就 lens 库而言，只是一个遍历），它取一个整体 StateStep 并直接关注 _stMMistake 字段部分，而无需指定构造函数。因此，您实际上可以使用 stMMistake 代替 _StateStepRun . _2，并且以下内容应该相同
mMistake = st ^? stStep . _StateStepRun . _2 . _Just
mMistake = st ^? stStep . stMMistake . _Just
这不是一些关于镜头或任何东西的基本理论 属性。这只是 makeLenses 和 makePrisms 使用的命名和打字约定。使用 makeLenses，您可以创建专注于数据结构命名字段的光学器件。如果只有一个构造函数：
data Foo = Bar { _x :: Int, _y :: Double }
或者如果有多个构造函数但该字段存在于所有构造函数中：
data Foo = Bar { _x :: Int, _y :: Double }
| Baz { _x :: Int, _z :: Char }
然后视场光学器件（在本例中为 x）是始终聚焦于该视场的透镜。如果有多个构造函数，有些有字段有些没有：
data Foo = Bar { _x :: Int, _y :: Double }
| Baz { _x :: Int, _z :: Char }
| Quux { _f :: Int -> Double }
然后视场光学器件（此处为 x）是一种聚焦于场的光学器件（遍历），但仅当它存在时（即，当值为 Bar 或 Baz 但不是 Quux).
另一方面，makePrisms 总是创建以未命名元组形式关注字段的构造函数棱镜，这些字段将需要使用 _1、_2 等进行引用。 ，而不是那些字段恰好在该构造函数中具有的任何名称。
也许这回答了您的问题？
当 sum 类型的构造函数每个最多有一个字段时，光学通常会更清晰地工作。在你的情况下，你可以写类似
data StateStep
= StatePause
| StateRun {-# UNPACK #-} !Runny
data Runny = Runny
{ _ryCounter :: Int
, _ryNoMistake :: Maybe Text
}
使用严格字段和（因为该字段在 -funpack-small-strict-fields 意义上不是“小”）{-# UNPACK #-} 编译指示，您可以确保 StateStep 具有相同的运行时间表示在您的代码中。但是现在你可以在 Runny 中加入漂亮的物镜，一切都会很好地进行——没有 magicked-up 个元组。