如何編寫一個執行錯誤處理的狀態monad？

Question

我需要編寫一個狀態monad，它也可以支持錯誤處理。我正在考慮使用Either monad來達到這個目的，因爲它也可以提供有關導致錯誤的詳細信息。我找到了使用Maybe monad的狀態monad的定義，但是我無法修改它來使用Either而不是Maybe。以下是代碼：

newtype StateMonad a = StateMonad (State -> Maybe (a, State)) 

instance Monad StateMonad where 
(StateMonad p) >>= k = StateMonad (\s0 -> case p s0 of 
           Just (val, s1) -> let (StateMonad q) = k val in q s1 
           Nothing -> Nothing) 
return a = StateMonad (\s -> Just (a,s)) 

data State = State 
{ log :: String 
, a :: Int} 

Answer 1

有兩種可能的解決方案。在一個最接近你上面提供的代碼是：

newtype StateMonad e a = StateMonad (State -> Either e (a, State)) 

instance Monad (StateMonad e) where 
    (StateMonad p) >>= k = 
     StateMonad $ \s0 -> 
      case p s0 of 
       Right (val, s1) -> 
        let (StateMonad q) = k val 
        in q s1 
       Left e -> Left e 
    return a = StateMonad $ \s -> Right (a, s) 

data State = State 
    { log :: String 
    , a :: Int 
    } 

的其他形式的移動誤差時的狀態處理中操作：

newtype StateMonad e a = StateMonad (State -> (Either e a, State)) 

instance Monad (StateMonad e) where 
    (StateMonad p) >>= k = 
     StateMonad $ \s0 -> 
      case p s0 of 
       (Right val, s1) -> 
        let (StateMonad q) = k val 
        in q s1 
       (Left e, s1) -> (Left e, s1) 
    return a = StateMonad $ \s -> (Right a, s) 

data State = State 
    { log :: String 
    , a :: Int 
    } 

Answer 2

你需要一個單子轉換。 Monad轉換器庫（如mtl）允許您編寫不同的單聲道以創建新版本。使用MTL，你可以定義

type StateMonad e a = StateT State (Either e) a 

，這將允許您訪問州和錯誤您StateMonad內處理。

Answer 3

您可以隨時在內部使用帶有狀態monad的ErrorT monad變換器（反之亦然）。 看看all about monads的變形金剛部分。

HTH，

Answer 4

考慮使用從Control.Monad.Trans.ExceptExceptT（而不是使用任一）。

import Control.Monad.State 
import Control.Monad.Trans.Except 
import Control.Monad.Identity 

data MyState = S 

type MyMonadT e m a = StateT MyState (ExceptT e m) a 

runMyMonadT :: (Monad m) => MyMonadT e m a -> MyState -> m (Either e a) 
runMyMonadT m = runExceptT . evalStateT m 

type MyMonad e a = MyMonadT e Identity a 
runMyMonad m = runIdentity . runMyMonadT m 

如果你不舒服的單子和單子變壓器然後我會做到這一點第一！他們是一個巨大的幫助和程序員生產力的表現勝利。

Answer 5

我沒有看到任何人在這裏提到的文件Monad Transformers Step by Step by Martin Grabmüller

我發現它是在學習相結合的單子非常有幫助。