haskell - 带 Haskell 管道的有状态生成器

Question

1. 假设我想使用 Haskell 管道对一个 Python Generator[int, None, None] 保持一些内部状态。应该 我正在使用 Producer int (State s) () 或 StateT s (Producer int m) ()，其中 m 是任何类型的效果我最终想要从 消费者？

2. 我应该如何考虑管道中换能器的概念？所以在 奥列格的 simple generators , 有

   type Transducer m1 m2 e1 e2  = Producer m1 e1 -> Producer m2 e2
   

   但我不知道管道中的模拟是什么，因为任何 Proxy 交互的对象似乎依赖于相同的底层 monad m， 不从 m1 切换到 m2。查看Prelude函数，对于 实例。

我想我只是误解了有关管道工作方式的一些基本知识。感谢您的帮助。

Answer 1

在 pipes 中，您通常不会在整体 Effect 的基本 monad m 中使用 effects 来模拟内部 Producer 的状态。如果你真的想为此目的使用 State ，它将是相关 Producer 的内部实现细节(由 runStateP 或evalStateP 在 Producer 中，如下所述)，并且 State 不会出现在 Producer 的类型中.

同样重要的是要强调 Producer，即使它在 Identity 基础 monad 中运行而没有任何“效果”可供其支配，也不是某种类型的没有 monadic 帮助的情况下，可以不断产生相同值的纯函数。 Producer 基本上是一个流，它可以使用通常的功能机制(例如递归)来维护状态。因此，您绝对不需要 State 来使 Producer 成为有状态的。

结果是 Pipes 中的 Python Generator[int, None, None] 的通常模型只是一个 Monad m => Producer Int m () 在未指定的基 monad m 中多态。只有当 Producer 需要一些外部效果(例如，IO 来访问文件系统)时，您才需要更多的 m(例如，一个 >MonadIO m 约束或其他东西)。

举个具体的例子，生成伪随机数的Producer显然有“状态”，但典型的实现是“纯”Producer:

randoms :: (Monad m) => Word32 -> Producer Int m ()
randoms seed = do
  let seed' = 1664525 * seed + 1013904223
  yield $ fromIntegral seed'
  randoms seed'

通过递归维护状态。

如果您真的决定通过 State monad 维护此状态，Producer 的类型将不会改变。您只需在内部使用 State。 Pipes.Lift 模块提供了一些帮助程序(如此处使用的 evalStateP)来在本地添加一个 monad 层以促进此操作:

randoms' :: (Monad m) => Word32 -> Producer Int m ()
randoms' seed = evalStateP seed $ forever $ do
  x <- get
  let x' = 1664525 * x + 1013904223
  yield $ fromIntegral x'
  put x'

Oleg 的简单生成器完全不同。他的生产者和消费者仅通过单子(monad)效应生产和消费值(value)，而“改变单子(monad)”是实现的核心。特别是，我相信他的消费者和转换器可以仅通过单子(monad)效应来维持状态，例如 State 单子(monad)，尽管我必须更仔细地观察才能做到当然。

相比之下，pipes 代理可以产生和消费值并维持独立于底层基础 monad 的内部状态。

最终，pipes 中 Oleg 转换器的模拟只是 Pipe。两者都消耗生产者的值(value)并向消费者产生值(value)。 Oleg 的转换器中的 monad 变化只是一个实现细节。