haskell - Haskell：提升与提升IO

Question

应该在什么情况下liftIO使用？当我使用ErrorT String IO时，该lift功能可以将 IO 操作提升为ErrorT，因此liftIO似乎是多余的。

Answer 1

lift总是从“上一个”层提升。如果您需要从第二层抬起，则需要lift . lift依此类推。

另一方面，liftIO总是从 IO 层提升（当存在时，它总是在堆栈的底部）。所以，如果你有 2 层以上的 monad，你会很感激liftIO.

比较以下 lambda 中的参数类型：

type T = ReaderT Int (WriterT String IO) Bool

> :t \x -> (lift x :: T)
\x -> (lift x :: T) :: WriterT String IO Bool -> T

> :t \x -> (liftIO x :: T)
\x -> (liftIO x :: T) :: IO Bool -> T

Answer 2

liftIO 只是 IO Monad 的快捷方式，无论您在哪个 Monad 中。基本上，liftIO 等于使用可变数量的升降机。起初这听起来可能是多余的，但使用 liftIO 有一个很大的优势：它使您的 IO 代码独立于实际的 Monad 构造，因此无论您的最终 Monad 构建了多少层，您都可以重用相同的代码（这非常重要编写单子变压器时）。

另一方面，liftIO 不是免费的，就像 lift 一样：你使用的 Monad 转换器必须支持它，例如你所在的 Monad 必须是 MonadIO 类的一个实例，但现在大多数 Monad 都支持（当然，类型检查器会在编译时为您检查：这就是 Haskell 的优势！）。

Answer 3

以前的答案都很好地解释了差异。我只是想对内部工作原理有所了解，以便更容易理解liftIO不是什么神奇的东西（对于像我这样的新手 Haskellers）。

liftIO :: IO a -> m a

是一个明智的工具，只是建立在

lift :: (Control.Monad.Trans.Class.MonadTrans t, Monad m) => m a -> t m a

并且最常在底部 monad 是IO. 对于IOmonad，它的定义非常简单。

class (Monad m) => MonadIO m where
  liftIO :: IO a -> m a

instance MonadIO IO where
  liftIO = id

那个简单的......liftIO实际上只是id针对IOmonad 并且基本上IO是唯一包含在类型类定义中的。

问题是，当我们有一个由几层 monad 转换器组成的 monad 类型时IO，我们最好MonadIO为这些 monad 转换器层中的每一层都有一个实例。例如，要求的MonadIO实例也必须是类型类。MaybeT mmMonadIO

编写MonadIO实例基本上也是一项非常简单的任务。因为MaybeT m它被定义为

instance (MonadIO m) => MonadIO (MaybeT m) where
  liftIO = lift . liftIO

或为StateT s m

instance (MonadIO m) => MonadIO (StateT s m) where
  liftIO = lift . liftIO

他们都是一样的。想象一下，当您有一个 4 层变压器堆栈时，您要么需要做，lift . lift . lift . lift $ myIOAction要么只需liftIO myIOAction. 如果您考虑一下，everylift . liftIO将带您在堆栈中向下一层，直到它一直深入到定义为IO的位置，并使用与上面的composed 相同的代码完成。liftIOidlift

所以这基本上就是为什么不管变压器堆栈配置如何，只要所有底层都是其中的成员MonadIO并且MonadTrans单个liftIO就可以了。