功能與類型不透明的庫，但特定於應用程序

Question

我想傳遞一個函數：從應用程序A

f :: a -> CmdRequest -> (a, CmdResponse) 

到系統S.

小號

• 定義CmdRequest和CmdResponse
• 初始化時：給定/商店f
• 在初始化：存儲的a初始值（如一個不透明的值，S不能看到任何a結構）
• 呼叫f（如系統操作的一部分）
• 傳遞它預先存儲a值（從先前的呼叫或系統初始化）返回類型的
• 存儲所得到的第一a部件

甲

• 定義f
• 在初始化：在初始化時通過f至S
• ：傳遞至S
• 的a初始值可以使用特定類型a（例如，Data.HashMap）
• 當f被稱爲它可以看到內部結構（如Data.HashMap）a

這怎麼可以在Haskell/GHC中完成？

S的狀態是什麼類型的簽名？ 我認爲它可以作爲

State a :: ... 

一樣簡單，但有沒有辦法隱藏a？ （其中「隱藏」意味着不指定類型參數State）

我最初嘗試過類型和存在類型，但卡住了。

example on github

A        S     S's State 
    initialization 
.        .      . 
.        .      . 
.        .      . 
|        |      | 
x---------- pass f ----------->|      | 
|        x----- store f -------->| 
x--------------- a ----------->|      | 
|        x----- store a -------->| 
           |      | 
           .      . 
           .      . 
           .      . 
    system operation 
           |      | 
           |      | 
           x------- get f -------->| 
           |      | 
           x------- get a -------->| 
           |      | 
|<---- call f a CmdRequest ----|      | 
|        |      | 
|-- return (a', CmdResponse) ->|      | 
|        |      | 
|        x----- store a' ------->| 
|        |      | 
.        .      . 
.        .      . 
.        .      . 
|<--- call f a' CmdRequest ----|      | 
|        |      | 
|- return (a'', CmdResponse) ->|      | 
|        |      | 
|        x----- store a'' ------>| 
|        |      | 
.        .      . 
.        .      . 
.        .      . 

Answer 1

具有如下功能不透明的庫，但具體到一個應用程序是Haskell的麪包和奶油。例如，請考慮來自「容器」包的Data.Map。

地圖m :: Map k a是將密鑰k與值a相關聯的一段數據。數據。實際上，映射庫並不需要知道其值的結構，實際上，在k和a中保持Map多態性的定義排除了庫做什麼到鍵和值的內容。好吧，幾乎任何東西。類型化會話會稍微改變會話，並且如果用戶提供鍵或值的功能，則可以更改它們。但重要的一點仍然是，多態參數限制了庫中可以做什麼。

您可以使用ExistentialTypes嘗試擺脫那個多態參數。在您的GitHub代碼方面，你可以使用類似定義狀態：

{-# Language ExistentialQuantification #-} 
import   Control.Concurrent.MVar 

data State = forall a . State 
    { 
    _nextValue  :: MVar a 
    , _applyLogEntry :: a -> CmdRequest -> (a, CmdResponse) 
    } 

在哪裏我已刪除了單子參數從data State m a爲清楚起見。值參數a現在被存在性量化隱藏。一直檢索存儲的值成爲一個棘手的問題。下面的代碼，

getStVal :: State -> IO a 
getStVal st@(State mva f) = takeMVar mva 

拋出一個編譯錯誤，提函數的預期類型是如何IO a（由於getStVal簽名），但實際類型IO a1（由於State型）。這是因爲getStVal需要特定的（雖然在編譯時未知）類型，而數據定義說該值可以是任何類型（但我們不能在編譯時假定任何特定類型）。

傳遞存儲值a到應用程序也沒有幫助，因爲根據a的值，應用程序無法改變其行爲。狀態值可以更新，但從不直接檢查。 （您可以包含類型類別信息，以表示某些方法（例如show）可以應用於該類型。more info）

還有其他擴展名您可以嘗試。最終，我不確定GADT或RankNType會更好。你必須說服編譯器 - 不知何故 - 你的程序將能夠使用未知類型。但實際上，多態參數通常是實現這一目的的最佳方式。