haskell - IO Monad 记录更新失败？

Question

希望你能帮助我。经过多年的命令式语言学习，我是一个 Haskell 菜鸟，所以如果我犯了一个愚蠢的错误，请解释一下，以便我可以学习。

我有以下数据类型:

data DicomSopInstance = DicomSopInstance {
sopInstancePath :: String,
sopInstanceUid :: String,
sopInstancePk :: Int64,
seriesFk :: Int64,
sopInstanceFrameCount :: Int32,
sourceDicom :: Maybe EncapDicomObject
}

我根据数据库查询的结果构造这种类型的实例。当结果出现在 sourceDicom 字段中时，不能有任何值，所以我将其设置为 Maybe 值。当我尝试加载 EncapDicomObject 并使用结果更新数据类型时，问题就出现了，因此我不必每次想要访问它时都从磁盘加载 EncapDicomObject。

以下是导致问题的代码。我的目的是测试 EncapDicomObject 是否已从磁盘读取，如果已加载，则使用现有的(Just)值，如果没有(未检测到任何内容)，则加载它并将 Nothing 更改为 Just。麻烦的行标有“**”

showImage :: TextCtrl t -> DicomImage -> IO ()
showImage textCtl image = do
  let sopInst = sopInstance image
  let maybeEncapDicom = sourceDicom sopInst
  case maybeEncapDicom of
  Just encapDicom -> do
    showEncapDicomObject textCtl encapDicom (sopInstancePath sopInst)
    return ()
  Nothing         -> do
    eitherDicom <- readDicomFile $ sopInstancePath sopInst
    case eitherDicom of
      Left errorMessage -> do
        infoM "Hastur" $ "Error reading DICOM file: " ++
          (sopInstancePath sopInst) ++ " - " ++ errorMessage
        textCtrlSetValue textCtl $ "*** DICOM: " ++
          (sopInstancePath sopInst) ++ " ***\n"
        textCtrlAppendText textCtl errorMessage
        textCtrlAppendText textCtl "\n*** [End] ***"
        textCtrlShowPosition textCtl 0
        return ()
      Right encapDicom  -> do
      sopInst { sourceDicom = Just encapDicom } -- ****
        showEncapDicomObject textCtl encapDicom (sopInstancePath sopInst)
        return ()

如果我注释掉标记的行，则代码会编译，但每次都会加载文件，因为它总是遇到 Nothing。如果我取消注释，则会收到以下错误:

src\Hastur.hs:382:10:
    Couldn't match expected type `IO a'
           against inferred type `DicomSopInstance'
    In a stmt of a 'do' expression:<br>
        sopInst {sourceDicom = Just encapDicom}

我将此解释为 stmt 返回 DicomSopInstance 而不是 IO ()，但我所有创建函数来更新 sopInst 并返回 IO () 的尝试都失败了。

我错过了什么？当 Haskell 的非严格行为可以为我做到这一点时，我是否试图执行按需加载，或者我只是得到了错误的设计？我尝试将 sourceDicom 转换为可变变量也没有成功:(

干杯

詹姆斯

Answer 1

您不太了解函数范式。 sopInst 定义在函数的顶部。它内部没有可变引用——它的值是一成不变的。您以后无法更改该值。相反，您可以为另一事物指定名称，该事物是原始事物的更改版本。例如，请尝试以下操作。

Right encapDicom  -> do
  let newSopInst = sopInst { sourceDicom = Just encapDicom }
  showEncapDicomObject textCtl encapDicom (sopInstancePath newSopInst)
  return ()

请注意，由于事物是不可变的，因此需要进行大量共享。想象一下您的 SopInst 类型是 C 语言中的一条记录。从概念上讲，它具有指向其所有成员的指针。当您构造 newSopInst 时，您只需获得该指针记录的副本，其中一个指针现在指向 sourceDicom 的新值——该值由其他字段是共享的。这意味着这种编程风格(以更多间接为代价——无论如何都是懒惰所必需的)比您可能担心的低效得多，而且作为奖励，您仍然可以使用旧的 sopInst如果您在其他地方需要它。 (当然，如果你不这样做，它将被垃圾收集)。