不錯的方式來跟蹤ST monad函數之間的幾個引用？

Question

我正在編寫一些代碼（一個Metropolis-Hastings MCMC採樣器），它將使用隨機數生成器，並根據此修改數組和其他可能的結構。

我最初的想法是使用ST monad，這樣我就可以使用ST數組和mersenne-random-pure64軟件包，將PureMT生成器保持爲狀態的一部分。但我希望能夠將一些工作分解成單獨的幫助函數（例如，在給定範圍內對隨機整數進行採樣，更新數組結構以及可能更復雜的事情）。爲此，我想我需要將對PureMT gen和數組的引用傳遞給所有函數，如果我需要存儲更多狀態，可能會很快變得非常難看。

我的直覺是把所有的狀態組合成一個單一的數據類型，我可以在任何地方訪問，就像我使用狀態monad定義一個新的數據類型一樣，但是我不知道ST是否可以使用monad，或者正確的方式去做。

有沒有什麼好的模式來做這種事情？我想盡可能保持一般，因爲我可能需要添加額外的狀態並在現有部件周圍構建更多的單代碼。

我試過尋找ST單子代碼的例子，但它似乎沒有在真實世界的Haskell中涵蓋，而haskell wiki的例子非常簡短。

謝謝！

Answer 1

我的直覺是將所有狀態到一個單一的數據類型，我可以訪問任何地方，我將使用狀態單子通過定義一個新的數據類型的，但我不知道這是否是可能的ST monad，或正確的方式去解決它。

有沒有什麼好的模式來做這種事情？我想盡可能保持一般，因爲我可能需要添加額外的狀態並在現有部件周圍構建更多的單代碼。

的關鍵點這裏知道的是，它是你使用ST完全不相干。 ST引用本身只是常規值，你需要在各種地方訪問，但你不要實際上想改變它們！可變性發生在ST，但STRef值和基本上只讀。他們的名字是，指向的可變數據。

當然，對周圍環境的只讀訪問權限是monod的作用。所有函數的引用的醜陋傳遞正是它爲你所做的，但因爲你已經在ST中，所以你可以將它作爲一個monad變換器使用。舉個簡單的例子，你可以做這樣的事情：

newtype STEnv s e a = STEnv (ReaderT e (ST s) a) 
    deriving (Functor, Applicative, Monad) 

runEnv :: STEnv s e a -> ST s e -> ST s a 
runEnv (STEnv r) e = runReaderT r =<< e 

readSTEnv :: (e -> STRef s a) -> STEnv s e a 
readSTEnv f = STEnv $ lift . readSTRef . f =<< ask 

writeSTEnv :: (e -> STRef s a) -> a -> STEnv s e() 
writeSTEnv f x = STEnv $ lift . flip writeSTRef x . f =<< ask 

更多一般性，你可以abstract over the details of the reference types，並使其成爲單子一般「與可變參考環境」。

Answer 2

您可以像使用IO monad一樣使用ST monad，同時銘記您只能獲取數組和引用，並且不會獲得其他IO好東西。就像IO一樣，如果你想通過你的計算透明地對某個狀態進行線程化，你可以在它上面添加一個StateT。