将随机数生成添加到Haskell中的STM monad-Java 学习之路

我目前正在研究Haskell中的一些事务性内存基准测试，并希望能够在事务中使用随机数 . 我目前正在使用here中的Random monad / monad变换器 . 在下面的示例中，我有一个包含整数的TVar数组和一个随机选择数组中10个tvar的事务，例如：

tvars :: STM (TArray Int Int)
tvars = newArray (0, numTVars) 0

write :: Int -> RandT StdGen STM [Int]
write 0 = return []
write i = do
    tvars <- lift tvars
    rn <- getRandomR (0, numTVars)
    temp <- lift $ readArray tvars rn
    lift $ writeArray tvars rn (temp + 1)
    rands <- write (i-1)
    lift $ return $ rn : rands

我想我的问题是"Is this the best way to go about doing this?"看起来更自然/更有效的方式，即将随机monad提升到STM monad中 . 每个事务执行很多STM操作，并且很少有随机操作 . 我会假设每个_515327都会增加一些开销 . 仅仅随机计算并单独留下STM计算会不会更有效率？这样做是否安全？似乎定义一个STM monad转换器会打破我们用STM monad获得的漂亮的静态分离属性（即我们可以将IO提升到STM monad，但是如果事务中止，我们必须担心撤消IO操作问题数量） . 我对monad变压器的了解非常有限 . 关于使用变压器的性能和相对开销的简要说明将非常受欢迎 .

1 回答

STM是一个基础monad，想想 atomically ，当前 STM a -> IO a 应该是什么样的，如果我们有 STMT .

我对你的特定问题的解决方案很少 . 更简单的可能是重新安排代码：

write :: Int -> RandT StdGen STM [Int]
write n = do
   -- random list of indexes, so you don't need to interleave random and stm code at all
   rn <- getRandomRs (0, numTVars) 
   lift $ go rn
   where go []     = return []
         go (i:is) = do tvars <- tvars -- this is redundant, could be taken out of the loop
                        temp <-  readArray tvars i
                        writeArray tvars i (temp + 1)
                        rands <- go is
                        return $ i : rands

然而 RandT 基本上 StateT 与 lift ：

instance MonadTrans (StateT s) where
    lift m = StateT $ \ s -> do
        a <- m
        return (a, s)

所以形式代码：

do x <- lift baseAction1
   y <- lift baseAction2
   return $ f x y

将会

do x <- StateT $ \s -> do { a <- baseAction1; return (a, s) }
   y <- StateT $ \s -> do { a <- baseAction2; return (a, s) }
   return $ f x y

在desugaring做符号之后

StateT (\s -> do { a <- baseAction1; return (a, s) }) >>= \ x ->
StateT (\s -> do { a <- baseAction2; return (a, s) }) >>= \ y ->
return $ f x y

首先内联 >>=

StateT $ \s -> do
  ~(a, s') <- runStateT (StateT (\s -> do { a <- baseAction1; return (a, s) })) s
  runStateT ((\ x -> StateT (\s -> do { a <- baseAction2; return (a, s) }) >>= \ y -> return $ f x y) a) s'

StateT 和 runStateT 取消：

StateT $ \s -> do
  ~(x, s') <- do { a <- baseAction1; return (a, s) }))
  runStateT ((\ x -> StateT (\s -> do { a <- baseAction2; return (a, s) }) >>= \ y -> return $ f x y) x) s'

经过几次内联/缩小步骤：

StateT $ \s -> do
  ~(x, s') <- do { a <- baseAction1; return (a, s) }))
  ~(y, s'') <- do { a <- baseAction2; return (a, s') }))
  return (f x y, s'')

可能GHC足够聪明，可以进一步降低这一点，所以状态只是在没有创建中间对的情况下通过（但我不确定，应该使用monad法则来证明这一点）：

StateT $ \s -> do
   x <- baseAction1
   y <- baseAction2
   return (f x y, s)

这是你得到的

lift do x <- baseAction1
        y <- baseAction2
        return $ f x y

回复于 2024-04-29T15:58:22+08:00

将随机数生成添加到Haskell中的STM monad

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