在变压器堆栈中展开 STT monad？

Question

这个问题显然与讨论的问题有关 and here。不幸的是，我的要求与那些问题略有不同，给出的答案不适用于我。我也不太明白 为什么 runST 在这些情况下无法进行类型检查，这无济于事。

我的问题是，我有一段代码使用一个 monad 堆栈，或者更确切地说是一个 monad：

import Control.Monad.Except
type KErr a = Except KindError a

另一段代码需要与此集成，将其包装在 STT monad:

type RunM s a = STT s (Except KindError) a

在这些部分之间的接口处，我显然需要包裹和展开外层。我有以下功能可以在 KErr -> RunM 方向上工作：

kerrToRun :: KErr a -> RunM s a
kerrToRun e = either throwError return $ runExcept e

但出于某种原因，我无法进行相反的类型检查：

runToKErr :: RunM s a -> KErr a
runToKErr r = runST r

我假设 RunM 的内部 monad 与 KErr 具有相同的结构，我可以 return 打开它STT 层，但我似乎无法做到这一点，因为 runST 抱怨它的类型参数：

src/KindLang/Runtime/Eval.hs:18:21:
    Couldn't match type ‘s’ with ‘s1’
      ‘s’ is a rigid type variable bound by
          the type signature for runToKErr :: RunM s a -> KErr a
          at src/KindLang/Runtime/Eval.hs:17:14
      ‘s1’ is a rigid type variable bound by
           a type expected by the context:
             STT s1 (ExceptT KindError Data.Functor.Identity.Identity) a
           at src/KindLang/Runtime/Eval.hs:18:15
    Expected type: STT
                     s1 (ExceptT KindError Data.Functor.Identity.Identity) a
      Actual type: RunM s a

我也试过：

runToKErr r = either throwError return $ runExcept $ runST r

为了更好地将 runST 与其预期的 return 类型隔离开来，以防这是问题的原因，但结果是一样的。

这个 s1 类型来自哪里，我如何说服 ghc 它与 s 是同一类型？

Answer 1

（下面讨论 ST s a 但与 STT s m a 一样适用；我只是避免了下面讨论转换器版本的不必要的复杂化）

您看到的问题是 runST 具有类型 (forall s. ST s a) -> a 以将计算的任何潜在（STRef 变化）影响与外部纯净世界隔离开来。所有 ST 计算、STRefs 等被标记的 s 幻影类型的全部要点是跟踪它们属于哪个“ST-域” ; runST 的类型确保域之间不能传递任何内容。

您可以通过强制执行相同的不变量来编写 runToKErr：

{-# language Rank2Types #-}

runToKErr :: (forall s. RunM s a) -> KErr a
runToKErr = runST

（当然，你可能会进一步意识到这个限制对于你希望编写的程序来说太强了；到那时你需要失去希望，抱歉，我的意思是你需要重新设计你的程序。）

至于错误信息，你不能"convince the type checker that s1 and s are the same type"的原因是如果我给你一个ST s a给定的选择s和a ，这与给你一些让你自己选择的东西是不一样的 s。 GHC 选择 s1（一个 Skolemized 变量）作为 s，因此试图统一 ST s a 和 ST s1 a

在变压器堆栈中展开 STT monad？

Unwrapping the STT monad in a transformer stack?

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