具有多种类型的Haskell do子句

Question

我在Haskell使用一个名为三倍图形用户界面的图形库。在这个库中，main函数返回一个UI monad对象。这让我非常头疼，因为当我试图将IO值解压缩到局部变量时，我会收到错误，抱怨不同的monad类型。

这是我的问题的一个例子。这是标准main函数的稍微修改的版本，如Threepenny-GUI的代码示例所提供的：

main :: IO ()
main = startGUI defaultConfig setup

setup :: Window -> UI ()
setup w = do

labelsAndValues <- shuffle [1..10]

shuffle :: [Int] -> IO [Int]
shuffle [] = return []
shuffle xs = do randomPosition <- getStdRandom (randomR (0, length xs - 1))
                let (left, (a:right)) = splitAt randomPosition xs
                fmap (a:) (shuffle (left ++ right))

请注意第五行：

labelsAndValues <- shuffle [1..10]

返回以下错误：

Couldn't match type ‘IO’ with ‘UI’
Expected type: UI [Int]
  Actual type: IO [Int]
In a stmt of a 'do' block: labelsAndValues <- shuffle [1 .. 10]

至于我的问题，如何使用标准箭头表示法(<-)解压IO函数，并继续将这些变量作为IO ()而不是UI ()，这样我就可以轻松地将它们传递给其他函数。

目前，我找到的唯一解决方案是使用liftIO，但这会导致转换为UI monad类型，而实际上我希望继续使用IO类型。

Answer 1

do块是针对特定类型的monad，您不能只在中间更改类型。

您可以转换操作，也可以将其嵌套在do中。大多数情况下，转换将为您做好准备。例如，您可以拥有一个嵌套的do，它可以与io一起工作，然后只在交互点转换它。

在您的示例中，提供了一个liftIOLater函数来通过ThreePennyUI包为您处理这个问题。

liftIOLater :: IO () -> UI () 安排一个IO操作，以便稍后运行。

为了执行逆转换，可以使用runUI

runUI :: Window -> UI a -> IO a 在特定浏览器窗口中执行UI操作。还运行所有计划的IO操作。

Answer 2

这是一个扩展的评论-它没有解决主要的问题，但您的shufffle的实现。它有两个问题：

1. 您的实现效率很低- O(n^2)。
2. IO不是适合它的类型--洗牌没有一般的副作用，它只是需要一个随机性的来源。

对于(1)有几种解决方案:一是使用Seq及其index，即O(log )，这将使shuffle O( n )。或者您可以使用ST 列阵和其中一个标准算法来获得O(n)。

对于(2)，您所需要的只是线程化一个随机生成器，而不是IO的全部功率。已经有了一个很好的库MonadRandom，它为随机计算定义了一个单类(和一个类型类)。另外一个包已经提供了函数。因为IO是MonadRandom的一个实例，所以您可以直接使用shuffle代替您的函数。

Answer 3

在封面下，do只是用于>>= (bind)的语法糖，并让：

do { x<-e; es } =   e >>= \x -> do { es }
do { e; es }    =   e >> do { es }
do { e }        =   e
do {let ds; es} =   let ds in do {es} 

以及约束的类型：

(>>=) :: Monad m => a -> (a -> m b) -> m b

所以是的，它只“支持”一个Monad