状态Monad中较新的状态更新为何不会被旧状态覆盖？

你的核心误区是搞反了状态的传递方向——不管是标准State Monad的>>=，还是《Real World Haskell》里的==>，都是前一步输出的新状态作为后一步的输入状态，不存在“更早状态覆盖新状态”的情况，下面一步步拆解：

1. 先看《Learn You a Haskell》的State Monad定义 #

instance Monad (State s) where
    return x = State $ \s -> (x,s)
    (State h) >>= f = State $ \s -> let (a, newState) = h s
                                        (State g) = f a
                                    in  g newState

• return逻辑简单：把值和原状态打包，不修改状态。
• >>=的核心逻辑：
  1. 先执行第一个State动作h，传入初始状态s，得到结果a和更新后的状态newState。
  2. 把结果a传给函数f，得到第二个State动作g。
  3. 最后用**newState（而非初始的s）**去执行g。

也就是说，后一步的State动作是在前一步更新后的状态基础上运行的，新状态只会被后续步骤继承，不会被更早的初始状态覆盖。

2. 再看《Real World Haskell》的==>逻辑（Monad >>=的雏形） #

(==>) :: Parse a -> (a -> Parse b) -> Parse b
firstParser ==> secondParser  =  Parse chainedParser
  where chainedParser initState   =
          case runParse firstParser initState of
            Left errMessage ->
                Left errMessage
            Right (firstResult, newState) ->
                runParse (secondParser firstResult) newState

==>的逻辑和>>=完全一致：

• 先运行第一个Parser，传入初始状态initState，得到结果firstResult和更新后的newState。
• 然后用这个newState去运行第二个Parser（由firstResult生成的）。

3. 具体拆解parseByte的执行流程 #

我们一步步走parseByte的运行过程（假设初始状态为initState0）：

parseByte =
    getState ==> \initState ->
    case L.uncons (string initState) of
      Nothing ->
          bail "no more input"
      Just (byte,remainder) ->
          putState newState ==> \_ ->
          identity byte
        where newState = initState { string = remainder,
                                     offset = newOffset }
              newOffset = offset initState + 1

1. 第一步：getState ==> ...

   • getState的作用是读取当前状态，所以runParse getState initState0会返回Right (initState0, initState0)（读取到的结果是初始状态，状态本身未修改）。
   • 接下来把读取到的initState0传给后面的lambda函数，进入case判断。

2. 第二步：计算newState并执行putState newState ==> ...

   • 当有输入时，用读取到的initState0计算出newState（更新了字符串剩余部分和偏移量）。
   • 现在执行putState newState ==> \_ -> identity byte：
     • 先运行putState newState，传入的状态是第一步输出的initState0，runParse (putState newState) initState0会返回Right ((), newState)（putState的作用是把状态设置为newState，结果为()）。
     • 然后用这个newState去运行后面的identity byte，runParse (identity byte) newState返回Right (byte, newState)（identity不修改状态，直接返回byte和当前状态）。

整个流程结束后，最终的状态是newState——也就是更新后的状态，初始的initState0只是用来生成新状态的中间值，根本不会去覆盖后续的新状态。

本质上，状态是线性传递的：每一步的状态输出都是下一步的输入，新状态只会被后续步骤继承，不存在更早状态回滚覆盖的情况。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者planarian