此类型签名是怎么回事？(Vector.Mutable 修饰符在 Haskell 中)

Question

Haskell中的可变载体有三个元素级突变子：

read :: PrimMonad m => MVector (PrimState m) a -> Int -> m a
write :: PrimMonad m => MVector (PrimState m) a -> Int -> a -> m ()
swap :: PrimMonad m => MVector (PrimState m) a -> Int -> Int -> m ()

现在我可以使用这些精细的

import Data.Vector
import Data.Vector.Mutable 
import Control.Monad.ST
import Control.Monad.Primitive 
incrAt :: Vector Double -> Int -> Vector Double
incrAt vec i = runST $ do
  mvec <- thaw vec
  oldval <- read mvec i
  write mvec i (oldval + 1)
  freeze mvec

但是这里发生了什么？什么是PrimMonad？PrimState是构造函数吗？

我知道这里有一些绑定，在PrimMonad类monad上。thaw返回m (MVector (PrimState m) a)，其中m是PrimMonad。。。但是monad包含它自己？为什么m在另一个m的上下文中？

我看到所有东西基本上都绑定在这个PrimState或PrimMonad上，但我不明白这与可变/可存储向量有什么关系。这些类型类有什么特别的地方可以存储状态吗？

感谢您抽出时间！

Answer 1

我认为您使用的是矢量包，如

import Data.Vector.Mutable

遵循PrimMonad类型类会导致低级别的详细信息；需要注意的是以下两个例子：

instance PrimMonad IO where ...
instance PrimMonad (ST s) where ...

所以(PrimMonad m)只是说m是IO或(ST s)的一种方式。这是两个基本的monad，Haskell在其中被设置为允许您改变内存。需要明确的是，m是一个类型构造函数，将m应用于类似Int的类型会得到一个类型：m Int。

需要强调的是：IO和(ST s)是特别的，因为它们允许您使用这种能力来"存储状态"，从而改变实际内存。它们以Haskell的其他部分隐藏的原始形式公开了这种功能。

现在PrimState是一个新事物：一个关联的数据类型。在PrimMonad类型类中有一个声明：

-- | Class of primitive state-transformer monads
class Monad m => PrimMonad m where
  -- | State token type
  type PrimState m

(PrimState m)在代码中的类型取决于分配给它的(PrimMonad m)的实例

instance PrimMonad IO where
  type PrimState IO = RealWorld
instance PrimMonad (ST s) where
  type PrimState (ST s) = s

RealWorld类型是GHC中IO的低级别内部实现细节。附加到(ST s)的s类型是存在类型技巧，它让runST证明没有任何可变的东西逃脱了(ST s) monad。

为了使相同的代码在IO和(ST s)中工作，PrimMonad类型类（具有相关联的PrimState）用于提供自组织重载。