Haskell：为什么这个monad转换是错误的？

Question

我正在研究 monad 转换器，我阅读了 this SO post 如何避免 lifts。

我的想法是 MonadIO 是可以嵌入 IO 的单子，MonadWriter w 是可以嵌入 WriterT w 的单子。所以我写了下面的代码（读取、累积和记录数字，直到我们得到一个零），其中使用显式 lift 的工作版本在注释中。但是 GHC 抱怨。我做错了什么？

{-# LANGUAGE FlexibleContexts #-}
import Control.Monad.IO.Class
import Control.Monad.Writer.Class (MonadWriter)
import Control.Monad.Trans.Reader
import Control.Monad.Trans.Writer

-- f :: ReaderT Int (WriterT [String] IO) Int
-- m1 = ReaderT, m2 = WriterT
f :: (MonadWriter [String] m1, MonadIO m2) => m1 (m2 (IO Int))
f = do
    s <- liftIO getLine
    tell ["Input: " ++ s] -- lift $ tell ["Input: " ++ s]
    let i = read s :: Int
    if i == 0
       then ask
       else local (+i) f

main = do
    rst <- runWriterT $ runReaderT f 0
    print rst

Answer 1

My thought was that MonadIO are monads in which IO can be embedded, and MonadWriter w are monads in which WriterT w can be embedded.

这不完全正确。 MonadIO可以用liftIO，MonadWriter可以用tell。因此，如果要在同一个context/monad中使用liftIO、tell、ask和local而不进行提升，则单你使用的 monad 必须是所有这些的实例:

f :: ( MonadWriter [String] m -- monad supports  tell   :: [String] -> m ()
     , MonadReader Int      m -- monad supports  ask    ::             m Int
     , MonadIO              m -- monad supports  liftIO :: IO a     -> m a
     )         =>  m Int      -- only a single m

请注意，您不能使用 transformer，但 mtl 可以获得自动提升。因此，导入也发生变化：

import Control.Monad.Reader (runReaderT, MonadReader)
import Control.Monad.Writer (runWriterT, MonadWriter)
import Control.Monad.IO.Class (liftIO, MonadIO)

MonadIO 的导入没有改变，因为 IO 操作永远不会自动解除。

顺便说一下，您对 runWriterT 和 runReaderT 的使用已经消除了转换器堆栈的所有歧义，因为这将使用

ReaderT Int (WriterT [String] IO Int)

Haskell：为什么这个monad转换是错误的？

Haskell: Why is this monad transformation wrong?

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