在 reactimate 中执行 MonadIO 动作
Execute MonadIO action inside of reactimate
在 reactive-banana 中，我正在尝试 运行 reactimate :: Event (IO ()) -> Moment () hArduino package 中 Arduino 的一些操作，MonadIO 的一个实例。包里好像没有提供Arduino a -> IO a的功能。您将如何在 reactimate 中执行 Arduino 操作？
我没有使用 Arduino 或 hArduino 的经验，所以请对接下来的内容持保留态度。
鉴于在每个 reactimate 上重新初始化电路板是不合理的，我认为没有一个干净的选择 [*]。根本问题是 reactimate 在 reactive-banana 中的实现对 Arduino monad 一无所知，因此它添加的所有额外效果必须在 reactimate 时解决触发动作（因此是 IO 类型）。我能看到的唯一出路是推出你自己的跳过初始化的 withArduino 版本。快速浏览一下 source，虽然很乱，但看起来可行。
[*] 或者至少是一个不涉及可变状态的干净选项，如正确的答案。
鉴于 Heinrich Apfelmus 通过提出一个有趣的出路来善意地补充了这个答案，我不得不实施他的建议。也归功于 gelisam，因为他的回答的脚手架为我节省了很多时间。除了代码块下方的注释之外，请参阅 Heinrich's blog 以获取对 "forklift".
的额外评论
{-# LANGUAGE GeneralizedNewtypeDeriving, ScopedTypeVariables #-}
import Control.Monad (join, (<=<), forever)
import Control.Concurrent
import Data.Word
import Text.Printf
import Text.Read (readMaybe)
import Reactive.Banana
import Reactive.Banana.Frameworks
main :: IO ()
main = do
let inputPin = pin 1
outputPin = pin 2
readInputPin = digitalRead inputPin
copyPin = digitalWrite outputPin =<< readInputPin
ard <- newForkLift withArduino
(lineAddHandler, fireLine) <- newAddHandler
let networkDescription :: forall t. Frameworks t => Moment t ()
networkDescription = do
eLine <- fromAddHandler lineAddHandler
let eCopyPin = copyPin <$ filterE ("c" ==) eLine
eReadInputPin = readInputPin <$ filterE ("i" ==) eLine
reactimate $ (printf "Input pin is on? %s\n" . show <=< carry ard)
<$> eReadInputPin
reactimate $ carry ard
<$> eCopyPin
actuate =<< compile networkDescription
initialised <- newQSem 0
carry ard $ liftIO (signalQSem initialised)
waitQSem initialised
forever $ do
putStrLn "Enter c to copy, i to read input pin."
fireLine =<< getLine
-- Heinrich's forklift.
data ForkLift m = ForkLift { requests :: Chan (m ()) }
newForkLift :: MonadIO m
=> (m () -> IO ()) -> IO (ForkLift m)
newForkLift unlift = do
channel <- newChan
let loop = forever . join . liftIO $ readChan channel
forkIO $ unlift loop
return $ ForkLift channel
carry :: MonadIO m => ForkLift m -> m a -> IO a
carry forklift act = do
ref <- newEmptyMVar
writeChan (requests forklift) $ do
liftIO . putMVar ref =<< act
takeMVar ref
-- Mock-up lifted from gelisam's answer.
-- Please pretend that Arduino is abstract.
newtype Arduino a = Arduino { unArduino :: IO a }
deriving (Functor, Applicative, Monad, MonadIO)
newtype Pin = Pin Word8
pin :: Word8 -> Pin
pin = Pin
digitalWrite :: Pin -> Bool -> Arduino ()
digitalWrite (Pin n) v = Arduino $ do
printf "Pretend pin %d on the arduino just got turned %s.\n"
n (if v then "on" else "off")
digitalRead :: Pin -> Arduino Bool
digitalRead p@(Pin n) = Arduino $ do
printf "We need to pretend we read a value from pin %d.\n" n
putStrLn "Should we return True or False?"
line <- getLine
case readMaybe line of
Just v -> return v
Nothing -> do
putStrLn "Bad read, retrying..."
unArduino $ digitalRead p
withArduino :: Arduino () -> IO ()
withArduino (Arduino body) = do
putStrLn "Pretend we're initializing the arduino."
body
备注：
forklift（此处为ard）在单独的线程中运行Arduino循环。 carry 允许我们发送 Arduino 命令，例如 readInputPin 和 copyPin 通过 Chan (Arduino ()).
[=64 在这个线程中执行=]
这只是一个名字，但无论如何 newForkLift 的参数被称为 unlift 很好地反映了上面的讨论。
通信是双向的。 carry 工艺 MVar 使我们能够访问 Arduino 命令返回的值。这使我们能够以完全自然的方式使用 eReadInputPin 等事件。
层次分明。一方面，主循环只触发 UI 事件，如 eLine，然后由事件网络处理。另一方面，Arduino代码只通过forklift与事件网络和主循环通信
为什么我要放一个sempahore？我会让你猜猜如果你把它取下来会发生什么......
How would you execute Arduino actions in reactimate?
我会通过执行具有可观察到的副作用的 IO 操作来间接执行它们。然后，在 withArduino 中，我会观察到这个副作用和 运行 相应的 Arduino 命令。
这是一些示例代码。首先，让我们把导入移开。
{-# LANGUAGE GeneralizedNewtypeDeriving, ScopedTypeVariables #-}
import Control.Monad.IO.Class
import Data.IORef
import Data.Word
import Reactive.Banana
import Reactive.Banana.Frameworks
import Text.Printf
由于我没有 arduino，我将不得不从 hArduino 中模拟一些方法。
newtype Arduino a = Arduino (IO a)
deriving (Functor, Applicative, Monad, MonadIO)
newtype Pin = Pin Word8
pin :: Word8 -> Pin
pin = Pin
digitalWrite :: Pin -> Bool -> Arduino ()
digitalWrite (Pin n) v = Arduino $ do
printf "Pretend pin %d on the arduino just got turned %s.\n"
n (if v then "on" else "off")
digitalRead :: Pin -> Arduino Bool
digitalRead (Pin n) = Arduino $ do
printf "We need to pretend we read a value from pin %d.\n" n
putStrLn "Should we return True or False?"
readLn
withArduino :: Arduino () -> IO ()
withArduino (Arduino body) = do
putStrLn "Pretend we're initializing the arduino."
body
在其余的代码中，我将假设 Arduino 和 Pin 类型是不透明的。
我们需要一个事件网络来将表示从 arduino 接收到的信号的输入事件转换为描述我们要发送到 arduino 的内容的输出事件。为了让事情变得非常简单，让我们从一个引脚接收数据并在另一个引脚上输出完全相同的数据。
eventNetwork :: forall t. Event t Bool -> Event t Bool
eventNetwork = id
接下来，让我们将事件网络连接到外部世界。当输出事件发生时，我只是将值写入 IORef，稍后我将能够观察到它。
main :: IO ()
main = do
(inputPinAddHandler, fireInputPin) <- newAddHandler
outputRef <- newIORef False
let networkDescription :: forall t. Frameworks t => Moment t ()
networkDescription = do
-- input
inputPinE <- fromAddHandler inputPinAddHandler
-- output
let outputPinE = eventNetwork inputPinE
reactimate $ writeIORef outputRef <$> outputPinE
network <- compile networkDescription
actuate network
withArduino $ do
let inputPin = pin 1
let outputPin = pin 2
-- initialize pins here...
-- main loop
loop inputPin outputPin fireInputPin outputRef
请注意 reactimate 和 compile 如何只在主循环之外调用一次。这些函数设置您的事件网络，您不想在每个循环中调用它们。
最后，我们 运行 主循环。
loop :: Pin
-> Pin
-> (Bool -> IO ())
-> IORef Bool
-> Arduino ()
loop inputPin outputPin fireInputPin outputRef = do
-- read the input from the arduino
inputValue <- digitalRead inputPin
-- send the input to the event network
liftIO $ fireInputPin inputValue
-- read the output from the event network
outputValue <- liftIO $ readIORef outputRef
-- send the output to the arduino
digitalWrite outputPin outputValue
loop inputPin outputPin fireInputPin outputRef
请注意我们如何使用 liftIO 从 Arduino 计算内部与事件网络交互。我们调用 fireInputPin 来触发输入事件，事件网络导致输出事件被触发作为响应，而我们给 reactimate 的 writeIORef 导致输出事件的值被写入IORef。如果事件网络更复杂并且输入事件没有触发任何输出事件，则 IORef 的内容将保持不变。无论如何，我们可以观察该内容，并使用它来确定哪个 Arduino 计算 运行。在这种情况下，我们只需将输出值发送到预定的引脚。
在 reactive-banana 中，我正在尝试 运行 reactimate :: Event (IO ()) -> Moment () hArduino package 中 Arduino 的一些操作，MonadIO 的一个实例。包里好像没有提供Arduino a -> IO a的功能。您将如何在 reactimate 中执行 Arduino 操作？
我没有使用 Arduino 或 hArduino 的经验，所以请对接下来的内容持保留态度。
鉴于在每个 reactimate 上重新初始化电路板是不合理的，我认为没有一个干净的选择 [*]。根本问题是 reactimate 在 reactive-banana 中的实现对 Arduino monad 一无所知，因此它添加的所有额外效果必须在 reactimate 时解决触发动作（因此是 IO 类型）。我能看到的唯一出路是推出你自己的跳过初始化的 withArduino 版本。快速浏览一下 source，虽然很乱，但看起来可行。
[*] 或者至少是一个不涉及可变状态的干净选项，如正确的答案。
鉴于 Heinrich Apfelmus 通过提出一个有趣的出路来善意地补充了这个答案，我不得不实施他的建议。也归功于 gelisam，因为他的回答的脚手架为我节省了很多时间。除了代码块下方的注释之外，请参阅 Heinrich's blog 以获取对 "forklift".
的额外评论{-# LANGUAGE GeneralizedNewtypeDeriving, ScopedTypeVariables #-}
import Control.Monad (join, (<=<), forever)
import Control.Concurrent
import Data.Word
import Text.Printf
import Text.Read (readMaybe)
import Reactive.Banana
import Reactive.Banana.Frameworks
main :: IO ()
main = do
let inputPin = pin 1
outputPin = pin 2
readInputPin = digitalRead inputPin
copyPin = digitalWrite outputPin =<< readInputPin
ard <- newForkLift withArduino
(lineAddHandler, fireLine) <- newAddHandler
let networkDescription :: forall t. Frameworks t => Moment t ()
networkDescription = do
eLine <- fromAddHandler lineAddHandler
let eCopyPin = copyPin <$ filterE ("c" ==) eLine
eReadInputPin = readInputPin <$ filterE ("i" ==) eLine
reactimate $ (printf "Input pin is on? %s\n" . show <=< carry ard)
<$> eReadInputPin
reactimate $ carry ard
<$> eCopyPin
actuate =<< compile networkDescription
initialised <- newQSem 0
carry ard $ liftIO (signalQSem initialised)
waitQSem initialised
forever $ do
putStrLn "Enter c to copy, i to read input pin."
fireLine =<< getLine
-- Heinrich's forklift.
data ForkLift m = ForkLift { requests :: Chan (m ()) }
newForkLift :: MonadIO m
=> (m () -> IO ()) -> IO (ForkLift m)
newForkLift unlift = do
channel <- newChan
let loop = forever . join . liftIO $ readChan channel
forkIO $ unlift loop
return $ ForkLift channel
carry :: MonadIO m => ForkLift m -> m a -> IO a
carry forklift act = do
ref <- newEmptyMVar
writeChan (requests forklift) $ do
liftIO . putMVar ref =<< act
takeMVar ref
-- Mock-up lifted from gelisam's answer.
-- Please pretend that Arduino is abstract.
newtype Arduino a = Arduino { unArduino :: IO a }
deriving (Functor, Applicative, Monad, MonadIO)
newtype Pin = Pin Word8
pin :: Word8 -> Pin
pin = Pin
digitalWrite :: Pin -> Bool -> Arduino ()
digitalWrite (Pin n) v = Arduino $ do
printf "Pretend pin %d on the arduino just got turned %s.\n"
n (if v then "on" else "off")
digitalRead :: Pin -> Arduino Bool
digitalRead p@(Pin n) = Arduino $ do
printf "We need to pretend we read a value from pin %d.\n" n
putStrLn "Should we return True or False?"
line <- getLine
case readMaybe line of
Just v -> return v
Nothing -> do
putStrLn "Bad read, retrying..."
unArduino $ digitalRead p
withArduino :: Arduino () -> IO ()
withArduino (Arduino body) = do
putStrLn "Pretend we're initializing the arduino."
body
备注：
forklift（此处为
[=64 在这个线程中执行=]ard）在单独的线程中运行Arduino循环。carry允许我们发送Arduino命令，例如readInputPin和copyPin通过Chan (Arduino ()).这只是一个名字，但无论如何
newForkLift的参数被称为unlift很好地反映了上面的讨论。通信是双向的。
carry工艺MVar使我们能够访问Arduino命令返回的值。这使我们能够以完全自然的方式使用eReadInputPin等事件。层次分明。一方面，主循环只触发 UI 事件，如
eLine，然后由事件网络处理。另一方面，Arduino代码只通过forklift与事件网络和主循环通信为什么我要放一个sempahore？我会让你猜猜如果你把它取下来会发生什么......
How would you execute Arduino actions in
reactimate?
我会通过执行具有可观察到的副作用的 IO 操作来间接执行它们。然后，在 withArduino 中，我会观察到这个副作用和 运行 相应的 Arduino 命令。
这是一些示例代码。首先，让我们把导入移开。
{-# LANGUAGE GeneralizedNewtypeDeriving, ScopedTypeVariables #-}
import Control.Monad.IO.Class
import Data.IORef
import Data.Word
import Reactive.Banana
import Reactive.Banana.Frameworks
import Text.Printf
由于我没有 arduino，我将不得不从 hArduino 中模拟一些方法。
newtype Arduino a = Arduino (IO a)
deriving (Functor, Applicative, Monad, MonadIO)
newtype Pin = Pin Word8
pin :: Word8 -> Pin
pin = Pin
digitalWrite :: Pin -> Bool -> Arduino ()
digitalWrite (Pin n) v = Arduino $ do
printf "Pretend pin %d on the arduino just got turned %s.\n"
n (if v then "on" else "off")
digitalRead :: Pin -> Arduino Bool
digitalRead (Pin n) = Arduino $ do
printf "We need to pretend we read a value from pin %d.\n" n
putStrLn "Should we return True or False?"
readLn
withArduino :: Arduino () -> IO ()
withArduino (Arduino body) = do
putStrLn "Pretend we're initializing the arduino."
body
在其余的代码中，我将假设 Arduino 和 Pin 类型是不透明的。
我们需要一个事件网络来将表示从 arduino 接收到的信号的输入事件转换为描述我们要发送到 arduino 的内容的输出事件。为了让事情变得非常简单，让我们从一个引脚接收数据并在另一个引脚上输出完全相同的数据。
eventNetwork :: forall t. Event t Bool -> Event t Bool
eventNetwork = id
接下来，让我们将事件网络连接到外部世界。当输出事件发生时，我只是将值写入 IORef，稍后我将能够观察到它。
main :: IO ()
main = do
(inputPinAddHandler, fireInputPin) <- newAddHandler
outputRef <- newIORef False
let networkDescription :: forall t. Frameworks t => Moment t ()
networkDescription = do
-- input
inputPinE <- fromAddHandler inputPinAddHandler
-- output
let outputPinE = eventNetwork inputPinE
reactimate $ writeIORef outputRef <$> outputPinE
network <- compile networkDescription
actuate network
withArduino $ do
let inputPin = pin 1
let outputPin = pin 2
-- initialize pins here...
-- main loop
loop inputPin outputPin fireInputPin outputRef
请注意 reactimate 和 compile 如何只在主循环之外调用一次。这些函数设置您的事件网络，您不想在每个循环中调用它们。
最后，我们 运行 主循环。
loop :: Pin
-> Pin
-> (Bool -> IO ())
-> IORef Bool
-> Arduino ()
loop inputPin outputPin fireInputPin outputRef = do
-- read the input from the arduino
inputValue <- digitalRead inputPin
-- send the input to the event network
liftIO $ fireInputPin inputValue
-- read the output from the event network
outputValue <- liftIO $ readIORef outputRef
-- send the output to the arduino
digitalWrite outputPin outputValue
loop inputPin outputPin fireInputPin outputRef
请注意我们如何使用 liftIO 从 Arduino 计算内部与事件网络交互。我们调用 fireInputPin 来触发输入事件，事件网络导致输出事件被触发作为响应，而我们给 reactimate 的 writeIORef 导致输出事件的值被写入IORef。如果事件网络更复杂并且输入事件没有触发任何输出事件，则 IORef 的内容将保持不变。无论如何，我们可以观察该内容，并使用它来确定哪个 Arduino 计算 运行。在这种情况下，我们只需将输出值发送到预定的引脚。