Làm thế nào để chơi với Control.Monad.Writer trong haskell?

Tôi mới học lập trình hàm và gần đây đang học tại Learn You a Haskell , nhưng khi tôi xem qua chương này , tôi đã gặp khó khăn với chương trình bên dưới:

import Control.Monad.Writer  

logNumber :: Int -> Writer [String] Int  
logNumber x = Writer (x, ["Got number: " ++ show x])  

multWithLog :: Writer [String] Int  
multWithLog = do  
    a <- logNumber 3  
    b <- logNumber 5  
    return (a*b)

Tôi đã lưu những dòng này trong tệp .hs nhưng không thể nhập nó vào ghci của tôi, điều này đã phàn nàn:

more1.hs:4:15:
    Not in scope: data constructor `Writer'
    Perhaps you meant `WriterT' (imported from Control.Monad.Writer)
Failed, modules loaded: none.

Tôi đã kiểm tra loại bằng lệnh ": info":

Prelude Control.Monad.Writer> :info Writer
type Writer w = WriterT w Data.Functor.Identity.Identity
               -- Defined in `Control.Monad.Trans.Writer.Lazy'

Theo quan điểm của tôi, điều này được cho là một cái gì đó giống như "newtype Writer wa ..." vì vậy tôi bối rối về cách cung cấp hàm tạo dữ liệu và nhận được một Writer.

Tôi đoán đó có thể là sự cố liên quan đến phiên bản và phiên bản ghci của tôi là 7.4.1

Gói Control.Monad.Writerkhông xuất hàm tạo dữ liệu Writer. Tôi đoán điều này đã khác khi LYAH được viết.

Sử dụng kiểu chữ MonadWriter trong ghci

Thay vào đó, bạn tạo người viết bằng cách sử dụng writerhàm. Ví dụ: trong một phiên ghci, tôi có thể làm

ghci> import Control.Monad.Writer
ghci> let logNumber x = writer (x, ["Got number: " ++ show x])

Bây giờ logNumberlà một chức năng tạo ra các nhà văn. Tôi có thể yêu cầu loại của nó:

ghci> :t logNumber
logNumber :: (Show a, MonadWriter [String] m) => a -> m a

Điều này cho tôi biết rằng kiểu được suy ra không phải là một hàm trả về một trình viết cụ thể , mà là bất cứ thứ gì triển khai MonadWriterlớp kiểu. Bây giờ tôi có thể sử dụng nó:

ghci> let multWithLog = do { a <- logNumber 3; b <- logNumber 5; return (a*b) }
    :: Writer [String] Int

(Đầu vào thực sự nhập tất cả trên một dòng). Ở đây tôi đã chỉ định loại multWithLogđược Writer [String] Int. Bây giờ tôi có thể chạy nó:

ghci> runWriter multWithLog
(15, ["Got number: 3","Got number: 5"])

Và bạn thấy rằng chúng tôi ghi lại tất cả các hoạt động trung gian.

Tại sao mã được viết như thế này?

Tại sao phải tạo ra các MonadWriterlớp kiểu? Lý do là làm với máy biến áp đơn nguyên. Như bạn đã nhận ra một cách chính xác, cách đơn giản nhất để triển khai Writerlà như một trình bao bọc kiểu mới trên đầu một cặp:

newtype Writer w a = Writer { runWriter :: (a,w) }

Bạn có thể khai báo một cá thể đơn nguyên cho việc này, rồi viết hàm

tell :: Monoid w => w -> Writer w ()

mà chỉ cần ghi lại đầu vào của nó. Bây giờ, giả sử bạn muốn một đơn nguyên có khả năng ghi nhật ký, nhưng cũng có thể thực hiện một việc khác - giả sử nó cũng có thể đọc từ một môi trường. Bạn sẽ triển khai điều này với tư cách là

type RW r w a = ReaderT r (Writer w a)

Bây giờ vì trình ghi nằm bên trong ReaderTbiến áp đơn nguyên, nếu bạn muốn ghi đầu ra, bạn không thể sử dụng tell w(vì điều đó chỉ hoạt động với các trình ghi chưa được bọc) nhưng bạn phải sử dụng lift $ tell w, điều này "nâng" tellchức năng thông qua ReaderTđể nó có thể truy cập đơn nguyên nhà văn bên trong. Nếu bạn muốn máy biến áp hai lớp (giả sử bạn cũng muốn thêm xử lý lỗi) thì bạn cần sử dụng lift $ lift $ tell w. Điều này nhanh chóng trở nên khó sử dụng.

Thay vào đó, bằng cách xác định một lớp kiểu, chúng ta có thể biến bất kỳ trình bao bọc biến áp đơn nguyên nào xung quanh một trình viết thành một thể hiện của chính trình viết. Ví dụ,

instance (Monoid w, MonadWriter w m) => MonadWriter w (ReaderT r m)

nghĩa là, nếu wlà một monoid, và mlà a MonadWriter w, thì ReaderT r mcũng là a MonadWriter w. Điều này có nghĩa là chúng ta có thể sử dụng tellchức năng trực tiếp trên đơn nguyên đã biến đổi, mà không cần phải bận tâm đến việc nâng nó một cách rõ ràng qua biến áp đơn nguyên.

Một hàm được gọi là "nhà văn" được tạo sẵn thay cho hàm tạo "Người viết". Thay đổi:

logNumber x = Writer (x, ["Got number: " ++ show x])

đến:

logNumber x = writer (x, ["Got number: " ++ show x])

Tôi nhận được một thông báo tương tự khi dùng thử LYAH "Để có thêm một vài môn học" bằng trình chỉnh sửa Haskell trực tuyến trong repl.it

Tôi đã thay đổi nhập từ:

import Control.Monad.Writer

đến:

import qualified Control.Monad.Trans.Writer.Lazy as W

Vì vậy, mã của tôi bây giờ hoạt động trông như thế này (với cảm hứng từ Blog Haskell của Kwang ):

import Data.Monoid
import qualified Control.Monad.Trans.Writer.Lazy as W


output :: String -> W.Writer [String] ()
output x = W.tell [x]


gcd' :: Int -> Int -> W.Writer [String] Int  
gcd' a b  
    | b == 0 = do  
        output ("Finished with " ++ show a)
        return a  
    | otherwise = do  
        output (show a ++ " mod " ++ show b ++ " = " ++ show (a `mod` b))
        gcd' b (a `mod` b)

main :: IO()
main = mapM_ putStrLn $ snd $ W.runWriter (gcd' 8 3) 

Mã hiện có thể chạy được ở đây