. Она превосходно справляется со всеми этими делами с состоянием, никоим образом не влияя на чистоту, благодаря которой программирование на языке Haskell настолько оригинально и изящно.
Чтобы лучше продемонстрировать вычисления с внутренним состоянием, давайте просто возьмём и дадим им тип. Мы скажем, что вычисление с состоянием – это функция, которая принимает некое состояние и возвращает значение вместе с неким новым состоянием. Данная функция имеет следующий тип:
>s –> (a, s)
Идентификатор >s обозначает тип состояния; >a – это результат вычислений с состоянием.
ПРИМЕЧАНИЕ. В большинстве других языков присваивание значения может рассматриваться как вычисление с состоянием. Например, когда мы выполняем выражение >x = 5 в императивном языке, как правило, это присваивает переменной >x значение >5, и в нём также в качестве выражения будет фигурировать значение >5. Если рассмотреть это действие с функциональной точки зрения, получается нечто вроде функции, принимающей состояние (то есть все переменные, которым ранее были присвоены значения) и возвращающей результат (в данном случае >5) и новое состояние, которое представляло бы собой все предшествующие соответствия переменных значениям плюс переменную с недавно присвоенным значением.
Это вычисление с состоянием – функцию, которая принимает состояние и возвращает результат и новое состояние – также можно воспринимать как значение с контекстом. Действительным значением является результат, тогда как контекстом является то, что мы должны предоставить некое исходное состояние, чтобы фактически получить этот результат, и то, что помимо результата мы также получаем новое состояние.
Предположим, мы хотим смоделировать стек. Стек – это структура данных, которая содержит набор элементов и поддерживает ровно две операции:
• проталкивание элемента в стек (добавляет элемент на верхушку стека);
• выталкивание элемента из стека (удаляет самый верхний элемент из стека).
Для представления нашего стека будем использовать список, «голова» которого действует как вершина стека. Чтобы решить эту задачу, создадим две функции:
• функция >pop будет принимать стек, выталкивать один элемент и возвращать его в качестве результата. Кроме того, она возвращает новый стек без вытолкнутого эле мента;
• функция >push будет принимать элемент и стек, а затем проталкивать этот элемент в стек. В качестве результата она будет возвращать значение >() вместе с новым стеком.
Вот используемые функции:
>type Stack = [Int]
>pop :: Stack –> (Int, Stack)