Data.Vector.Mutable 字段不能 written/set 正确？ : Haskell

Question

几天来我一直在努力编写一个 data 结构，该结构的可变值字段为 Data.Vector.Mutable

我确认 Data.Vector.Mutable 本身的行为符合我的预期；然而，一旦它被包含在一个结构中，就会以某种方式停止与我的期望相反。

下面是一个演示代码，其中仅包含 newVal、getVal 和 setVal 以结构的可变字段值为目标。

newIO 是类型为 newIO :: a -> A a.

的数据结构的构造函数

module Main where
import Control.Monad.Primitive (PrimMonad (PrimState))
import qualified Data.Vector.Mutable as M 
------------------------------------ 
data A a = A
  { ioVal :: IO (M.MVector (PrimState IO) a)
  }

newIO :: a -> A a
newIO = \a -> A (newVal a)
------------------------------
newVal :: a -> IO (M.MVector (PrimState IO) a)
newVal = \a -> do
  val <- M.new 1
  M.write val 0 a
  return val

getVal :: A a -> IO a
getVal = \aA -> do
  val <- ioVal aA
  M.read val 0

setVal :: a -> A a -> IO ()
setVal = \a -> \aA -> do
  val <- ioVal aA
  M.write val 0 a
------------------------------
main :: IO ()
main = do
  let ioA = newIO (5 :: Int)
  (getVal ioA) >>= print -- 5
  setVal 10 ioA
  (getVal ioA) >>= print -- 5 ?? expected 10

所以，在这里，为了确认结构的 set/get 的基本行为，我尝试创建、读取、（重新）写入和（重新）读取字段的可变值；然而，它并没有像 set 应该执行的预期那样工作。

代码有什么问题？请指教

Answer 1

Haskell 的主要属性是引用透明性：我们总是可以用定义的实体替换定义的实体。现在考虑发布的代码：

main :: IO ()
main = do
  let ioA = newIO (5 :: Int)
  (getVal ioA) >>= print -- 5
  setVal 10 ioA
  (getVal ioA) >>= print -- 5 ?? expected 10

这个定义了ioA，所以我们可以用自己的定义来代替。我们得到：

main :: IO ()
main = do
  (getVal (newIO (5 :: Int))) >>= print -- 5
  setVal 10 (newIO (5 :: Int))
  (getVal (newIO (5 :: Int))) >>= print -- 5 ?? expected 10

现在我们可以看到问题了：我们创建了三个独立的向量。问题是 let ioA = ... 定义了一个 IO 操作（大致来说，一个命令式过程），我们可以在以后多次调用它。但我们不希望这样：我们希望 newIO (5 :: Int) 只执行一次。

为此，我们必须避免 let 并使用单子绑定（<-，在 do 块中）。

main :: IO ()
main = do
  ioA <- newIO (5 :: Int)   -- run the action, just once
  (getVal ioA) >>= print
  setVal 10 ioA
  (getVal ioA) >>= print

这将触发一堆类型错误，因为例如getVal 不再传递 IO 操作，而是传递 IO 操作的 result。不过，这正是我们想要的，因此我们需要相应地修复类型。

首先在此处删除 IO：

data A a = A
  { ioVal :: M.MVector (PrimState IO) a
  }

的确，我们不想存储生成向量的过程，我们想存储向量。

因此，我们需要删除 <- 以支持 let 在其他几点。

getVal :: A a -> IO a
getVal = \aA -> do
  let val = ioVal aA  -- no IO action to run here
  M.read val 0

此外，newIO 必须 return 一个 IO 值。

newIO :: a -> IO (A a)
newIO = \a -> fmap A (newVal a)

我想你现在可以想出剩下的了。

Data.Vector.Mutable 字段不能 written/set 正确？ : Haskell

Data.Vector.Mutable field can not be written/set properly? : Haskell

haskell