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haskell - 如何理解这个 State Monad Haskell 代码片段中的 evalState？

问题描述

我正在查看此编译器代码片段，但不明白什么evalState是 State Monad 的新手。

compileToAst :: FilePath -> String -> Either Errors (Contract (Check Type, Env, SourcePos))
compileToAst source code = case parse parser source code of
    Right ast -> let ast'            = evalState ast [globals]
                     errors          = lefts $ map ann $ toList ast'
                     ann (a, _, pos) = a `extend` sourcePosPretty pos
                 in if null errors then Right ast' else Left errors
    Left err  -> Left [(SyntaxError $ parseErrorTextPretty err, sourcePosPretty . NE.head $ errorPos err)]

假设有状态计算的形式是s -> (a, s)， ast是 monad，[globals]是s，并evalState ast [globals]返回 type a。我在哪里可以找到转换s为新的s和产生结果的有状态计算定义a？

标签： haskellmonadsstate-monad

解决方案

该函数evalState具有类型：

evalState :: State s a -> s -> a

第一个参数的类型，即State s a，实际上与函数类型同构s -> (a, s)。这正式意味着存在两个函数可以在它们之间进行转换：

runState :: State s a -> (s -> (a, s))
state :: (s -> (a, s)) -> State s a

如果你应用其中一个函数然后另一个，你会得到你开始的东西（即，它们是逆函数，它们的组合是恒等函数）。

不太正式，这意味着无论您在哪里看到State s a都可以假装它是类型s -> (a, s)，反之亦然，因为您可以使用这些实用函数runState和state.

因此，所做evalState的只是采用与有状态计算同构的第一个参数，s -> (a, s)并使用其第二个参数给出的初始状态来运行它。然后它丢弃最终状态s并产生计算的最终结果。

由于它是有状态计算的第一个参数，因此它实际上是成功时返回的，这就是您正在寻找的有状态转换。evalStateastparse parser source codes -> (a, s)

也就是说，该值ast具有以下类型：

ast :: State Env (Contract (Check Type, Env, SourcePos))

它同构于：

ast :: Env -> (Contract (Check Type, Env, SourcePos), Env)

所以它是一个有状态的转换，它在一个由环境（符号表列表）组成的状态上运行并产生一个合约。所做的只是将这个有evalState状态的转换传递给一个初始状态/环境，该状态/环境由一个表示全局符号表的单例组成，然后产生其最终的合约结果（丢弃符号表的最终列表，因为一旦生成合约，它就不再重要了）。

因此，这个编译器的设计方式是将代码编译成“抽象语法树”，而不是树状数据结构，实际上是一个函数，对产生合约的环境状态进行状态转换；evalState只需“运行”转换以生成合同。

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