将类型为MonadIO的类的实例提升为转换后的monad

问题描述

作为我需要记录单子计算数据的程序的一部分，我试图定义一个类以使其更加方便。

module Serial where
import Data.Int
import Data.IORef
import System.IO
import Control.Monad.Trans
import Foreign.Ptr
import Foreign.Marshal
import Foreign.Storable

class Monadio m => Serial m a where
    get :: Handle -> m a
    put :: Handle -> a -> m ()

我想做的一件事是在“较高”的monad中定义get和put，因为在IO中无法访问某些数据。对于更简单的数据，例如Storable的实例，IO就足够了。我想将基本实例保留在“最低”的monad中，但允许将操作提升到任何“较高” Monadio实例。

instance (Serial m a,Monadio (t m),MonadTrans t) 
    => Serial (t m) a where
       get = lift . get
       put h = lift . put h

instance Storable a => Serial IO a where
    get h = alloca (\ptr 
        -> hGetBuf h ptr (sizeOf (undefined :: a))
        >> peek ptr)
    put h a = with a (\ptr 
        -> hPutBuf h ptr $ sizeOf a)

想法是启用类似功能

func :: Serial m a => Handle -> a -> m ()
func h a = put h (0::Int32) >> put h a

其中IO中的实例可以与任何Monadio中的实例合并。但是，按照我当前的代码，GHC无法推断出Serial m Int32的实例。对于提升IO的特殊情况，此问题可以通过liftIO来解决，但是如果基本类型为t IO则不再起作用。我认为可以通过重叠实例来解决此问题，但我想尽可能避免这种情况。有什么办法可以做到这一点？

解决方法

您只需写出所需的额外约束：

func :: (Serial m a,Serial m Int32) => Handle -> a -> m ()
func h a = put h (0::Int32) >> put h a

（我认为这需要-XFlexibleContexts。）

如果这使签名变得笨拙，则可以将约束归为一个“约束同义词类”：

class (Serial m a,Serial m Int32,Serial m Int64,...)
       => StoSerial m a
instance (Serial m a,...)
       => StoSerial m a

func :: StoSerial m a => Handle -> a -> m ()
func h a = put h (0::Int32) >> put h a