如何在Either中收集ST動作列表？

Question

如何將[Either ST]轉換為Either [ST]並隨后依次運行動作？ 下面的代碼似乎適用於運行ST操作列表，但是當嘗試在Either中生成操作列表時（交換下面的test定義），類型不再排列。 我本以為列表的類型是相同的，所以我非常感謝對這些差異的任何解釋。

{-# LANGUAGE RankNTypes #-}

import qualified Data.STRef as ST
import qualified Control.Monad.ST as ST

run :: (forall s. [ST.STRef s Int -> ST.ST s Int]) -> Int
run fs =
  ST.runST $ do
    x <- ST.newSTRef 0
    mapM_ (\f ->
        f x >>= ST.writeSTRef x
      ) fs
    ST.readSTRef x

action :: ST.STRef s Int -> ST.ST s Int
action = \x -> ST.readSTRef x >>= \y -> return (y + 1)

-- test :: Either String Int
-- test = mapM (const (return action)) [0..5] >>= \fs -> return (run fs)

test :: Int
test = run (map (const action) [0..5])

main = print test

Answer 1

存在更高級別類型的類型推斷是不可判定的。 GHC的類型推理算法做了一些簡化的假設，這使得它不完整。 其中包括：

• GHC將假設由lambda綁定的變量是一個單一型（它不包含（領先？） forall s）

• 當您使用多態函數時，GHC將假定其類型中的自由類型變量將在monotypes中實例化

如果您禮貌地要求GHC使用特定的多元型，則可以覆蓋這兩個假設。

現在，您如何期望您的程序鍵入檢查？

• 為了讓run fs鍵入check，我們最好有fs :: forall s. [ST.STRef s Int -> ST.ST s Int] fs :: forall s. [ST.STRef s Int -> ST.ST s Int]
• 因此，根據上面的第一點，我們必須在綁定它的lambda上寫下這種類型的簽名： \\(fs :: forall s. [ST.STRef s Int -> ST.ST s Int]) -> ... （使用ScopedTypeVariables ）

• 現在考慮使用>>= 。 它的類型是Monad m => ma -> (a -> mb) -> mb 。 但是，我們需要a = forall s. [ST.STRef s Int -> ST.ST s Int] a = forall s. [ST.STRef s Int -> ST.ST s Int] 。 所以，根據上面的第二點，我們需要給出這個>>=一個類型簽名，如

   ... `op` (\\(fs :: forall s. [ST.STRef s Int -> ST.ST s Int]) -> ...) where op :: Monad m => m (forall s. [ST.STRef s Int -> ST.ST s Int]) -> ((forall s. [ST.STRef s Int -> ST.ST s Int]) -> mb) -> mb op = (>>=) 

• 現在我們遇到了一個新問題。 在這個op應用程序中，第一個參數的類型為Either String (forall s. [ST.STRef s Int -> ST.ST s Int]) 。 除非打開（損壞的）ImpredicativeTypes，否則不允許將類型構造函數（除(->) ）應用於多邊形類型。 但是，我們可以打開並繼續......
• 潛入第一個參數，我們可以看到我們需要return :: Monad m => a -> ma在a = forall s. ST.STRef s Int -> ST.ST s Int實例化a = forall s. ST.STRef s Int -> ST.ST s Int a = forall s. ST.STRef s Int -> ST.ST s Int 。 因此，我們需要添加另一個類型簽名來return
• 類似地，我們需要在b = forall s. ST.STRef s Int -> ST.ST s Int處實例化mapM :: Monad m => (a -> mb) -> [a] -> m [b] b = forall s. ST.STRef s Int -> ST.ST s Int b = forall s. ST.STRef s Int -> ST.ST s Int

• 如果你正在密切關注，你會發現另一個問題： mapM的結果有類型

   Either String [forall s. ST.STRef s Int -> ST.ST s Int] 

  但是(>>=)的參數需要是類型的

   Either String (forall s. [ST.STRef s Int -> ST.ST s Int]) 

  你需要在這些之間進行轉換。 實際上這是一個無操作，但GHC並不夠聰明，所以你必須進行線性時間轉換，比如

   liftM (\\x -> map (\\(y :: forall s. ST.STRef s Int -> ST.ST s Int) -> y) x) 

  （除了liftM將需要另一種類型的簽名）

故事的道德：你可以這樣做，但你不應該這樣做。

通常你將有一個更簡單的時間，如果你隱藏你forall的內線newtypes像

newtype S s = S { unS :: forall s. ST.STRef s Int -> ST.ST s Int }

這使得在程序中引入多態性的點更加明確（通過出現S和unS ）。

Answer 2

您需要將函數包裝在newtype以保留存在量化，而不必使用ImpredicativeTypes 。

{-# LANGUAGE RankNTypes #-}

import qualified Data.STRef as ST
import qualified Control.Monad.ST as ST

newtype STFunc = STFunc (forall s. ST.STRef s Int -> ST.ST s Int)

run :: [STFunc] -> Int
run fs = ST.runST $ do
    x <- ST.newSTRef 0
    mapM_ (\(STFunc f) ->
        f x >>= ST.writeSTRef x
      ) fs
    ST.readSTRef x

action :: STFunc
action = STFunc $ \x -> ST.readSTRef x >>= \y -> return (y + 1)

test :: Either String Int
test = mapM (const (return action)) [0..5] >>= \fs -> return (run fs)

main = print test