Блог

Я пытался реализовать монаду состояния в OCaml (в качестве упражнения). Моя реализация выглядит следующим образом:

 module type MONAD_BUILDER =
sig
  type 'a t
  val return : 'a -> 'a t
  val bind : 'a t -> ('a -> 'b t) -> 'b t
end;;

module MonadBuilder = functor (M: MONAD_BUILDER) ->
struct
  let ( >>= ) = M.bind
  let return = M.return
end;;

module StateM = 
struct
  type 'a state = { state: 's . 's -> ('a * 's) }
  type 'a t = 'a state
  let return x = { state = fun s -> (x, s) }
  let bind m f = 
    let aux s = 
      let (x, s') = m.state s in
      (f x).state s'
    in { state = aux }
  let run m x = fst (m.state x)
end;;
  

Я выбрал экзистенциальный тип для поля записи, поскольку мне не нравится идея использования функтора и переноса типа состояния в модуль. Вышеупомянутая реализация работает, но я
столкнулся с проблемой при реализации getState и setState . Я попытался реализовать их следующим образом:

 let getState = { state = fun s -> (s, s) }

let setState s = { state = fun _ -> ((), s) }
  

Это не работает, поскольку предполагаемые типы полей, например, 'a -> ('a * 'a) и 'a -> (unit * 'a) , являются менее универсальными, чем объявленный тип 's . 's -> ('a * 's) . Я понимаю, почему это происходит, но мне было интересно, есть ли другой способ заставить это работать, используя подход записи?

Спасибо.

Приветствую, Алекс

's. 's -> ('a * 's) является универсальным типом. Вам будет сложно реализовать состояние с универсальными типами…

Нет чистого способа инкапсулировать туда экзистенциальный тип без использования модуля (потому что абстрактные типы предназначены для экзистенциальных типов).

Вы могли бы, конечно, опубликовать тип состояния вместо:

 type ('a,'s) state = { state : 's -> ('a * 's) } 
  

Или даже короче,

 type ('a,'s) state = 's -> 'a * 's
  

С дополнительным параметром ваш код выполняется. Однако вы сталкиваетесь с тем фактом, что ваш параметр должен обрабатываться монадой. Итак, вы можете либо скрыть это при создании монады:

 module Monad = MonadBuilder(struct
  include StateM
  type 'a t = ('a,myStateType) state
end)
  

Или измените дизайн вашей монады, чтобы включить дополнительный параметр типа, который будет использоваться для существующих типов:

 module type MONAD_BUILDER =
sig
  type ('a,'param) t
  val return : 'a -> ('a,'param) t
  val bind : ('a,'param) t -> ('a -> ('b,'param) t) -> ('b,'param) t
end;;