IO Monad 中的记录更新失败？

Question

我希望你能帮助我。经过多年的命令式语言，我是 Haskell 菜鸟，所以如果我犯了一个愚蠢的错误，请解释一下，以便我学习。

我有以下数据类型：

data DicomSopInstance = DicomSopInstance {
sopInstancePath :: String,
sopInstanceUid :: String,
sopInstancePk :: Int64,
seriesFk :: Int64,
sopInstanceFrameCount :: Int32,
sourceDicom :: Maybe EncapDicomObject
}

我根据数据库查询的结果构造这种类型的实例。当结果出现在 sourceDicom 字段中时，不能有任何值，所以我将其设为 Maybe 值。当我尝试加载 EncapDicomObject 并使用结果更新数据类型时，问题就出现了，因此我不必每次想要访问它时都从磁盘加载 EncapDicomObject。

以下是导致问题的代码。我的目的是测试是否已从磁盘读取 EncapDicomObject，如果已加载，则使用现有的（Just）值，如果没有（未检测到），则加载它并将 Nothing 更改为 Just。麻烦的行标有“**”

showImage :: TextCtrl t -> DicomImage -> IO ()
showImage textCtl image = do
  let sopInst = sopInstance image
  let maybeEncapDicom = sourceDicom sopInst
  case maybeEncapDicom of
  Just encapDicom -> do
    showEncapDicomObject textCtl encapDicom (sopInstancePath sopInst)
    return ()
  Nothing         -> do
    eitherDicom <- readDicomFile $ sopInstancePath sopInst
    case eitherDicom of
      Left errorMessage -> do
        infoM "Hastur" $ "Error reading DICOM file: " ++
          (sopInstancePath sopInst) ++ " - " ++ errorMessage
        textCtrlSetValue textCtl $ "*** DICOM: " ++
          (sopInstancePath sopInst) ++ " ***\n"
        textCtrlAppendText textCtl errorMessage
        textCtrlAppendText textCtl "\n*** [End] ***"
        textCtrlShowPosition textCtl 0
        return ()
      Right encapDicom  -> do
      sopInst { sourceDicom = Just encapDicom } -- ****
        showEncapDicomObject textCtl encapDicom (sopInstancePath sopInst)
        return ()

如果我注释掉标记的行，那么代码会编译，但它每次都会加载文件，因为它总是遇到 Nothing。如果我取消注释，我会收到以下错误：

src\Hastur.hs:382:10:
    Couldn't match expected type `IO a'
           against inferred type `DicomSopInstance'
    In a stmt of a 'do' expression:<br>
        sopInst {sourceDicom = Just encapDicom}

我将此解释为意味着 stmt 返回一个 DicomSopInstance 而不是 IO () 但我所有尝试创建一个函数来更新 sopInst 并返回 IO () 的尝试都失败了。

我错过了什么？当 Haskell 的非严格行为会为我这样做时，我是在尝试按需加载，还是我只是设计错误？我将 sourceDicom 转换为可变变量的尝试也失败了:(

干杯

詹姆斯

Answer 1

您还不太了解函数式范例。 sopInst 在函数顶部定义。它内部没有可变引用——它的值是一成不变的。您以后无法更改该值。相反，您可以为另一个事物指定一个名称，它是原始事物的更改版本。例如，尝试以下操作。

Right encapDicom  -> do
  let newSopInst = sopInst { sourceDicom = Just encapDicom }
  showEncapDicomObject textCtl encapDicom (sopInstancePath newSopInst)
  return ()

请注意，由于事物是不可变的，因此需要进行大量共享。假设您的SopInst 类型是C 中的一条记录。从概念上讲，它具有指向其所有成员的指针。当您构造newSopInst 时，您只需获得该指针记录的副本，其中一个指针现在指向sourceDicom 的新值——其他字段指向的值是共享的。这意味着这种编程风格（以更多的间接为代价——无论如何都是懒惰所必需的）效率比你可能担心的要低得多，而且作为奖励，如果你在其他地方需要它，你仍然可以使用旧的sopInst . （如果你不这样做，当然，它会被垃圾收集）。