haskell - 这个语句中的类型是如何解析的

Question

阅读“48小时内为自己写一个方案”，对此页感到困惑https://en.wikibooks.org/wiki/Write_Yourself_a_Scheme_in_48_Hours/Adding_Variables_and_Assignment作者:

getVar :: Env -> String -> IOThrowsError LispVal
getVar envRef var  =  do env <- liftIO $ readIORef envRef
                         maybe (throwError $ UnboundVar "Getting an unbound variable" var)
                               (liftIO . readIORef)
                               (lookup var env)

我不完全清楚类型是如何解析的。这是我的推理:

envRef类型为IORef [(String, IORef LispVal)] ，所以readIORef envRef类型为IO [(String, IORef LispVal)] .

现在LiftIO定义于 http://hackage.haskell.org/package/transformers-0.4.1.0/docs/Control-Monad-IO-Class.html作为 liftIO :: IO a -> m a 类型并在 https://hackage.haskell.org/package/mtl-1.1.0.2/docs/src/Control-Monad-Error.html#ErrorT 实现。所以liftIO $ readIORef envRef返回m [(String, IORef LispVal)]对于某些 monad m (这并不重要，因为我们直接使用 <- ，所以忽略 monad 包装器)[1]。

这意味着 env 是 [(String, IORef LispVal)] ，所以lookup var env是 Maybe IORefLispVal 。对于“也许”的“Just”分支，liftIO . readIORef将是m LispVal ，再次针对一些 monad m。给定整个函数返回 IOThrowsError LispVal (这只是 ErrorT LispError IO LispVal 即 IO Either LispError LispVal )，所以 m 必须是 IOThrowsError [2].

现在，如果有不同的 monad 转换器，我猜想可能有多个 liftIO 在范围内具有不同的类型签名。实际上是这样吗？如果是这样，上面的推理链在多大程度上代表了 Haskell 实际上如何确定类型？我对 [1] 或 [2] 的推理不满意，所以还有一个次要问题，即 liftIO 的 monad 是如何确定的。最后，对于 do 语句， do 如何知道它在哪个 monad 中？这是由 <- 之后的第一个 monad 决定的吗？ ？或者其他方式？

Answer 1

当您有 liftIO $ readIORef envRef 且类型为 MonadIO m => m [(String, IORef LispVal)] 时，m 当然很重要!它只能是一个实现 MonadIO 类型类的 monad，并且不能被忽略。它必须与 maybe ... 语句返回的 monad 相同。一般来说，当使用 do 表示法时，给定 block 内的所有语句都必须具有相同的 monad，因此您可以这样做

main :: IO ()
main = do
    putStrLn "Testing"
    x <- getLine
    putStrLn x

但是你不能做

main :: IO ()
main = do
    putStrLn "Testing"
    x <- Just "Doesn't work!"
    putStrLn x

因为IO和Maybe不在同一个monad中!最重要的是，main 被指定为 IO () 类型，因此您没有任何机会返回 IO 以外的内容> 行动。

如果您不确定这也可以泛化到什么类型，我建议将其加载到 GHCi 中并在不指定类型签名的情况下检查它。我相信它最终会成为类似的东西

getVar :: (Eq a, MonadIO m, MonadError LispVal m) => IORef [(a, IORef LispVal)] -> a -> m b

因为 liftIO $ readIORef envRef 和 liftIO 。 readIORef 意味着 monad 必须是 MonadIO 的实例，为了执行查找，您需要您的键是 Eq 的实例，并且 throwError $UnboundVar "..." 意味着它必须是 MonadError LispVal 的实例。没有什么可以具体化签名的其余部分来返回 LispVal，或者是您正在使用的 IOThrowsError 的特定 monad。