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提前，很抱歉这篇长文。

我正在用 Haskell 编写一个事件驱动的应用程序，因此我需要存储几个回调函数以供进一步使用。我希望这样的回调是：

  • 丰富：使用ReaderT, ErrorT，StateT而不是裸IOs ；
  • 多态：类型(MonadIO m, MonadReader MyContext m, MonadState MyState m, MonadError MyError m) => m ()，而不是ReaderT MyContext (StateT MyState (ErrorT MyError IO)))

为了简单起见，让我们忘记Stateand层。Error

我开始写所有回调的记录，存储在里面MyContext，比如：

    data MyContext = MyContext { _callbacks :: Callbacks {- etc -} }

    -- In this example, 2 callbacks only
    data Callbacks = Callbacks {
        _callback1 :: IORef (m ()),
        _callback2 :: IORef (m ())}

主要问题是：在哪里放置类型类约束m？我尝试了以下，但没有编译：

  • 我想我可能会参数化Callbacks，m例如：

    data (MonadIO m, MonadReader (MyContext m) m) => Callbacks m = Callbacks {
   _callback1 :: IORef (m ()),
   _callback2 :: IORef (m ())}

    作为Callbacks的一部分MyContext，后者也必须进行参数化，这会导致无限类型问题 ( MonadReader (MyContext m) m)。

  • 然后我想到了使用存在量词：

    data Callbacks = forall m . (MonadIO m, MonadReader MyContext m) => Callbacks {
   _callback1 :: IORef (m ()),
   _callback2 :: IORef (m ())}

    在我编写在以下位置注册新回调的实际代码之前，它似乎工作正常Callbacks：

    register :: (MonadIO m, MonadReader MyContext m) => m () -> m ()
register f = do
  (Callbacks { _callback1 = ref1 }) <- asks _callbacks -- Note the necessary use of pattern matching
  liftIO $ modifyIORef ref1 (const f)

    但我收到以下错误（此处简化）：

    Could not deduce (m ~ m1)
  from the context (MonadIO m, MonadReader MyContext m)
    bound by the type signature for
         register :: (MonadIO m, MonadReader MyContext m) => m () -> m ()
  or from (MonadIO m1, MonadReader MyContext m1)
    bound by a pattern with constructor
         Callbacks :: forall (m :: * -> *).
                   (MonadIO m, MonadReader MyContext m) =>
                   IORef (m ())
                   -> IORef (m ())
                   -> Callbacks,
  Expected type: m1 ()
  Actual type: m ()

    我找不到解决方法。

如果有人能启发我，我将不胜感激。如果有的话，设计这个的好方法是什么？

预先感谢您的意见。

[编辑]据我了解 ysdx 的回答，我尝试在m不施加任何类型类约束的情况下参数化我的数据类型，但后来我无法创建;Callbacks的实例Data.Default。写这样的东西：

instance (MonadIO m, MonadReader (MyContext m) m) => Default (Callbacks m) where
  def = Callbacks {
    _callback1 = {- something that makes explicit use of the Reader layer -},
    _callback2 = return ()}

...导致 GHC 抱怨：

Variable occurs more often in a constraint than in the instance head
  in the constraint: MonadReader (MyContext m) m

它建议使用 UndecidableInstances，但我听说这是一件非常糟糕的事情，虽然我不知道为什么。这是否意味着我必须放弃使用Data.Default？

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简单的改编（使东西编译）：

data MyContext m = MyContext { _callbacks :: Callbacks m }

data Callbacks m = Callbacks {
  _callback1 :: IORef (m ()),
  _callback2 :: IORef (m ())}

-- Needs FlexibleContexts:
register :: (MonadIO m, MonadReader (MyContext m) m) => m () -> m ()
register f = do
  (Callbacks { _callback1 = ref1 }) <- asks _callbacks
  liftIO $ modifyIORef ref1 (const f)

但是 -XFlexibleContexts 是必需的。

你真的需要 IORef 吗？为什么不使用简单的状态单子？

import Control.Monad.State
import Control.Monad.Reader.Class
import Control.Monad.Trans

data Callbacks m = Callbacks {
  _callback1 :: m (),
  _callback2 :: m ()
  }

-- Create a "new" MonadTransformer layer (specialization of StateT):

class Monad m => MonadCallback m where
  getCallbacks :: m (Callbacks m)
  setCallbacks :: Callbacks m -> m ()

newtype CallbackT m a = CallbackT (StateT (Callbacks (CallbackT m) ) m a)

unwrap (CallbackT x) = x

instance Monad m => Monad (CallbackT m) where
  CallbackT x >>= f = CallbackT (x >>= f')
    where f' x = unwrap $ f x
  return a =  CallbackT $ return a
instance Monad m => MonadCallback (CallbackT m) where
  getCallbacks = CallbackT $ get
  setCallbacks c = CallbackT $ put c
instance MonadIO m => MonadIO (CallbackT m) where
  liftIO m = CallbackT $ liftIO m
instance MonadTrans (CallbackT) where
  lift m = CallbackT $ lift m
-- TODO, add other instances

-- Helpers:

getCallback1 = do
  c <- getCallbacks
  return $ _callback1 c

-- This is you "register" function:
setCallback1 :: (Monad m, MonadCallback m) => m () -> m ()
setCallback1 f = do
  callbacks <- getCallbacks
  setCallbacks $ callbacks { _callback1 = f }   

-- Test:

test :: CallbackT IO ()
test = do
  c <- getCallbacks
  _callback1 c
  _callback2 c

main = runCallbackT test s
  where s = Callbacks { _callback1 = lift $ print "a" (), _callback2 = lift $ print "b" }

即使没有 MonadIO，此代码代码也可以工作。

定义“默认”似乎工作正常：

instance (MonadIO m, MonadCallback m) => Default (Callbacks m) where
def = Callbacks {
  _callback1 = getCallbacks >>= \c -> setCallbacks $ c { _callback2 = _callback1 c },
  _callback2 = return ()}
于 2012-08-20T22:11:56.917 回答