如何提升State Monad以聚焦记录字段？能否用Lens实现转换？

完全可以用Lens实现你要的someMagicFunc，核心就是用Control.Lens里的zoom函数。

步骤说明： #

1. 定义Circle到Point的Lens：
   因为Circle包含center字段，我们需要一个能聚焦到该字段的Lens。可以手动定义，也用TemplateHaskell自动生成：

   • 手动定义Lens：

     import Control.Lens (Lens', zoom)
     import Control.Monad.State (State, get, put)
     
     data Point = Point (Double, Double) deriving (Show)
     data Circle = Circle 
                 { center :: Point
                 , radius :: Double
                 } deriving (Show)
     
     -- 手动定义聚焦到Circle的center字段的Lens
     centerLens :: Lens' Circle Point
     centerLens f (Circle c r) = fmap (\newCenter -> Circle newCenter r) (f c)
     

   • 用TemplateHaskell自动生成：
     如果导入Control.Lens.TH，可以通过命名约定自动生成Lens，更便捷：

     import Control.Lens (Lens', zoom, makeLenses)
     import Control.Monad.State (State, get, put)
     
     data Point = Point (Double, Double) deriving (Show)
     data Circle = Circle 
                 { _center :: Point  -- 字段名加下划线前缀
                 , _radius :: Double
                 } deriving (Show)
     
     makeLenses ''Circle  -- 自动生成center :: Lens' Circle Point
     

2. 实现someMagicFunc：
   你要的someMagicFunc其实就是zoom结合上述Lens，它的类型完全符合你的需求：

   -- 用手动定义的centerLens
   someMagicFunc :: State Point a -> State Circle a
   someMagicFunc = zoom centerLens
   
   -- 如果用自动生成的Lens，直接写
   -- someMagicFunc = zoom center
   

原理说明 #

zoom函数的作用就是将作用于子结构的State操作，提升为作用于包含该子结构的父结构的State操作。在这里，它把操作Point的State Point blahblah，转换成操作Circle的State Circle blahblah，自动帮你处理父结构的拆包和重新打包——执行时会取出Circle的center字段，运行原State操作修改它，再把修改后的center放回原Circle中。

使用示例 #

假设我们有一个修改Point坐标的操作：

someFuncOverPoint :: State Point ()
someFuncOverPoint = do
  Point (x, y) <- get
  put $ Point (x + 1, y + 1)

用someMagicFunc转换后，就能直接作用于Circle：

-- 测试代码
import Control.Monad.State (execState)

testCircle :: Circle
testCircle = Circle (Point (0,0)) 5.0

main :: IO ()
main = print $ execState (someMagicFunc someFuncOverPoint) testCircle
-- 输出：Circle {_center = Point (1.0,1.0), _radius = 5.0}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者pe200012