Haskell 中的 ByteStrings：我应该使用 Put 还是 Builder？答案

【问题标题】：ByteStrings in Haskell: should I use Put or Builder?Haskell 中的 ByteStrings：我应该使用 Put 还是 Builder？
【发布时间】：2012-07-16 20:49:12
【问题描述】：

我很困惑Put monad 在Data.Binary 中直接使用Builder 提供了什么。我阅读了处理二进制数据的Binary Generation 部分，似乎假设您应该使用Put，但它很短并不能解释原因。

Data.Binary.Put

Put 单子。用于高效构造惰性字节串的 monad。
type Put = PutM ()
仅将 Builder 提升为 Writer monad，应用于 ()。

Data.Binary.Builder

懒惰字节串的高效构造。

Writer monad 应用于 () 有什么意义？

我可以看到 Put 是 monad（类型同义词），而 Builder 不是，但我真的不明白为什么需要 Put。

在我的例子中，我正在渲染一个 3D 场景并将每个像素写入 3 个字节，然后将 PPM 格式的标题添加到开头（稍后将使用 PNG）。

Binary 似乎是为了实例化可以序列化和反序列化二进制数据的类型。这并不是我正在做的事情，但是为我的颜色类型实例化 Binary 感觉很自然

instance (Binary a) => Binary (Colour a) where
    put (Colour r g b) = put r >> put g >> put b
    get = Colour <$> get <*> get <*> get

这使得将put 和Colour Word8 转换为24 位变得容易。但是后来我还必须添加标题，我不知道该怎么做。

Builder 是隐藏在幕后，还是取决于它？ Binary 类仅用于（反）序列化数据，还是用于所有二进制生成目的？

【问题讨论】：

不是答案，但您可能想看看使用 blaze-builder（和朋友）而不是二进制文件。
@TiloWiklund：我以前见过。它有什么不同？效率更高吗？
除其他外。这里的一位作者写得很好：lambda-view.blogspot.se/2010/11/…
Binary 类及其方法Get 和Put 本质上是用于序列化和反序列化Haskell 结构。如果您正在使用现有的二进制格式，最好（在我看来，当然）避免使用 Binary 类，而是使用 putWord8、putWord32le 等显式函数。
@stephentetley：我也是这么想的，但我不确定……至少对于颜色，使用Put 很方便，并且在语义上也有意义，但我不知道我是否应该将Put 用于所有内容。

标签： haskell functional-programming monads binary-data

【解决方案1】：

首先注意概念上的差异。构建器用于高效构建字节串流，而 PutM monad 真正用于序列化。所以你应该问自己的第一个问题是你是否真的在序列化（回答这个问题时问自己是否有一个有意义且完全相反的操作——反序列化）。

一般来说，为了方便起见，我会选择Builder。但是，不是 binary 包中的 Builder，而是 blaze-builder 包中的。它是一个幺半群，并有许多预定义的字符串生成器。它也是非常可组合的。最后，它非常快，实际上可以微调。

最后但并非最不重要的一点是，如果您真的想要速度、方便和优雅的代码，您将希望将其与周围的各种流处理器库之一结合起来，例如 conduit、enumerator或管道。

【讨论】：

【解决方案2】：

我可以看到 Put 是一个单子，而 Builder 不是，但我真的不明白为什么需要 Put。

准确地说，PutM 是Monad。需要它来方便，并减少出错的机会。以 monadic 或 applicative 风格编写代码通常比显式携带所有临时代码要方便得多，并且通过在 Monad 实例中完成的管道，您不会在函数中间意外使用错误的 Builder。

您可以只使用Builder 完成对PutM 所做的所有事情，但通常编写代码需要更多的工作。

但是我还必须添加标题，我不知道该怎么做。

我不知道 PPM 格式，所以我不知道如何构造标题。但是在构建之后，你可以简单地使用putByteString 或putLazyByteString 来添加它。

【讨论】：

您是否同意 Put 仅用于序列化和反序列化，并且（例如）将数据单向呈现为二进制图像（作为 ByteString）最好只使用 @987654334 @（可能是 blaze-builder），正如其他人所说的那样？
我会说put 和get 是，但Put 和Get 可以合理地用于更广泛的范围。然而，binary 的主要目的确实是对 Haskell 结构进行（反）序列化，因此为此设计了接口。因此 blaze-builder 可能是更好的选择（我从未使用过，所以我不知道它使用起来有多方便）。

【解决方案3】：

我不确定这在多大程度上是准确的，但我一直认为Put 的表示在很大程度上是对do-notation 的滥用，因此您可以编写如下代码：

putThing :: Thing -> Put
putThing (Thing thing1 thing2) = do
  putThing1 thing1
  putThing2 thing2

我们没有使用Monad 的“本质”（特别是，我们从不绑定任何结果），但我们获得了一种方便且简洁的连接语法。然而，相对于纯单曲面替代方案的美学优势：

putThing :: Thing -> Builder
putThing (Thing thing1 thing2) = mconcat [
  putThing thing1,
  putThing thing2]

在我看来是相当少的。

（请注意，相比之下，Get 真正是一个 Monad，并且以清晰的方式受益）。

【讨论】：