尝试实现 (>>=) 函数以创建自定义 monad 转换器时键入错误

Question

我正在尝试为未来的项目创建一个 monad 转换器，但不幸的是，我的 Monad 类型类 (>>=) 函数的实现不起作用。

首先，这里是底层 monad 的实现：

newtype Runtime a = R { 
  unR :: State EInfo a
} deriving (Monad)

这里，Monad 类型类的实现由 GHC 自动完成（使用 GeneralizedNewtypeDeriving 语言编译指示）。 monad 转换器是这样定义的：

newtype RuntimeT m a = RuntimeT {
  runRuntimeT :: m (Runtime a)
} 

问题来自我实例化 Monad 类型类的 (>>=) 函数的方式：

instance (Monad m) => Monad (RuntimeT m) where
    return a = RuntimeT $ (return . return) a
    x >>= f =  runRuntimeT x >>= id >>= f

在我看来，第一个 >>= 在底层 m monad 中运行。因此，runRuntimeT x >>= 返回一个Runtime a 类型的值（对吗？）。然后，下面的代码id >>= 应该返回一个a 类型的值。该值被传递给f :: (Monad m) => a -> RuntimeT m b 类型的函数f。

类型问题来了：f 函数的类型与 (>>=) 函数所需的类型不匹配。我能让这个连贯吗？我知道为什么这不起作用，但我无法将它变成实用的东西。

编辑：错误信息：

Core.hs:34:4:
    Occurs check: cannot construct the infinite type: m = RuntimeT m
    When generalising the type(s) for `>>='
    In the instance declaration for `Monad (RuntimeT m)'
Failed, modules loaded: none.

感谢您的帮助，并毫不犹豫地纠正我信息中的任何缺陷，
查理 P.

Answer 1

通常的StateT s m monad 将a 发送到s -> m (a, s)，但您正在使用m (s -> (a, s))。我不认为后者形成了一般s 的单子。你确定不只是想使用StateT？

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这就是为什么我不认为 a → m (s -> (a, s)) 是 monad：要编写 >>=，我需要一个接受类型参数的函数

m (s -> (a, s))
a -> m (s -> (b, s))

并返回一个类型的值

m (s -> (b, s))

结果的“效果”（即fmap (const ())）必须是第一个参数的效果，因为我们无法将a 传递给第二个参数。由于m 仅出现在结果类型的外部，因此我们根本无法将第二个参数用于任何内容——将无法摆脱它引入的m。

Answer 2

继续 Reid Barton 所说的 StateT - 以下是使用 StateT 定义 RuntimeT 的方法。 Runtime monad 然后可以使用 identity monad 简单地定义。

newtype RuntimeT m a = R { 
  unR :: StateT EInfo m a
}

type Runtime = RuntimeT Identity

instance Monad m => Monad (RuntimeT m) where
    return = R . return

    (R m) >>= f = R (m >>= unR . f)