为被runST执行，ST的状态是否需保持不变？

先看这段ST和runST的定义（存在不少错误，但runST的核心结构如下）：

type ST s a = ST (s -> (s, a))

runST :: (forall s. ST s a) -> a
runST (ST f) = case (f realWorld) of (_, a) -> a

要将runST应用于类型为ST s a（等价于s -> (s, a)）的值，类型s必须是完全参数化的。

无法被runST应用的函数示例 #

部分依赖具体类型的函数无法通过runST执行，比如：

\s -> (s + s, "hello world")   -- 无法运行，依赖Num类型类

fun [] = ([], 0)
fun (x : xs) = (xs, length (x : xs))  -- 无法运行，依赖[]类型

可被runST执行的函数形式 #

符合要求的函数结构应该如下：

\s -> (s, fun s)

fun = maybe some native code, not haskell.

关键在于，s -> (s, a)中返回的s必须和输入的s完全一致，类似恒等操作，这就是参数性（parametricity）。

关于RealWorld与State#的猜想 #

我了解到，如果s包含RealWorld，哪怕看似是恒等操作，也能完成有意义的计算（尽管这不属于纯Haskell范畴）。

为验证这个猜想，我设计了一个实验：

//given
newMutVar# :: v -> State# s -> (# State# s, MutVar# s v #)

//then (this is pseudo code)
let (# s#, var# #) = newMutVar# "hello world" (State# 0) in
    s# == State# 0

我想确认结果是否为True——若是，就说明newMutVar#对State#的作用类似恒等操作。

但我没法完成这个实验，原因有两点：

• 我不知道如何生成State# s类型的值，仅了解对应RealWorld的值生成方式，但这没有意义，因为RealWorld内部只有一个值，无论映射逻辑如何它都不会改变。
• 即便能生成State# 0，也无法和s#比较，因为State# s并未实现Eq类型类。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者kwonryul