如何编写一个执行错误处理的状态monad？

Question

我需要编写一个状态monad，它也可以支持错误处理。我正在考虑使用Either monad来达到这个目的，因为它也可以提供有关导致错误的详细信息。我找到了使用Maybe monad的状态monad的定义，但是我无法修改它来使用Either而不是Maybe。以下是代码：

newtype StateMonad a = StateMonad (State -> Maybe (a, State)) 

instance Monad StateMonad where 
(StateMonad p) >>= k = StateMonad (\s0 -> case p s0 of 
           Just (val, s1) -> let (StateMonad q) = k val in q s1 
           Nothing -> Nothing) 
return a = StateMonad (\s -> Just (a,s)) 

data State = State 
{ log :: String 
, a :: Int} 

Answer 1

有两种可能的解决方案。在一个最接近你上面提供的代码是：

newtype StateMonad e a = StateMonad (State -> Either e (a, State)) 

instance Monad (StateMonad e) where 
    (StateMonad p) >>= k = 
     StateMonad $ \s0 -> 
      case p s0 of 
       Right (val, s1) -> 
        let (StateMonad q) = k val 
        in q s1 
       Left e -> Left e 
    return a = StateMonad $ \s -> Right (a, s) 

data State = State 
    { log :: String 
    , a :: Int 
    } 

的其他形式的移动误差时的状态处理中操作：

newtype StateMonad e a = StateMonad (State -> (Either e a, State)) 

instance Monad (StateMonad e) where 
    (StateMonad p) >>= k = 
     StateMonad $ \s0 -> 
      case p s0 of 
       (Right val, s1) -> 
        let (StateMonad q) = k val 
        in q s1 
       (Left e, s1) -> (Left e, s1) 
    return a = StateMonad $ \s -> (Right a, s) 

data State = State 
    { log :: String 
    , a :: Int 
    } 

Answer 2

你需要一个单子转换。 Monad转换器库（如mtl）允许您编写不同的单声道以创建新版本。使用MTL，你可以定义

type StateMonad e a = StateT State (Either e) a 

，这将允许您访问州和错误您StateMonad内处理。

Answer 3

您可以随时在内部使用带有状态monad的ErrorT monad变换器（反之亦然）。 看看all about monads的变形金刚部分。

HTH，

Answer 4

考虑使用从Control.Monad.Trans.ExceptExceptT（而不是使用任一）。

import Control.Monad.State 
import Control.Monad.Trans.Except 
import Control.Monad.Identity 

data MyState = S 

type MyMonadT e m a = StateT MyState (ExceptT e m) a 

runMyMonadT :: (Monad m) => MyMonadT e m a -> MyState -> m (Either e a) 
runMyMonadT m = runExceptT . evalStateT m 

type MyMonad e a = MyMonadT e Identity a 
runMyMonad m = runIdentity . runMyMonadT m 

如果你不舒服的单子和单子变压器然后我会做到这一点第一！他们是一个巨大的帮助和程序员生产力的表现胜利。

Answer 5

我没有看到任何人在这里提到的文件Monad Transformers Step by Step by Martin Grabmüller

我发现它是在学习相结合的单子非常有帮助。