Free monads, first pass.
parent
eca0b9ddc3
commit
02a3b4f715
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@ -1,4 +1,4 @@
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#!/usr/bin/env bash
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#!/bin/bash
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set -e
|
set -e
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||||||
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||||||
filesToFormat=$(
|
filesToFormat=$(
|
||||||
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@ -8,6 +8,6 @@ filesToFormat=$(
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||||||
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||||||
for path in $filesToFormat
|
for path in $filesToFormat
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do
|
do
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google-java-format --replace $path
|
ormolu --mode inplace $path
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||||||
git add $path
|
git add $path
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||||||
done;
|
done;
|
||||||
|
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20
flake.nix
20
flake.nix
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@ -9,16 +9,10 @@
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||||||
};
|
};
|
||||||
};
|
};
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||||||
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outputs = { self, nixpkgs, flake-utils }: {
|
outputs = { self, nixpkgs, flake-utils }:
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||||||
overlay = final: prev: {
|
flake-utils.lib.eachDefaultSystem (system:
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||||||
hello-world = prev.haskellPackages.callCabal2nix "hello-world" self { };
|
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||||||
};
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} // (flake-utils.lib.eachDefaultSystem (system:
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let
|
let
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||||||
pkgs = import nixpkgs {
|
pkgs = import nixpkgs { inherit system; };
|
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inherit system;
|
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||||||
overlays = [ self.overlay ];
|
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||||||
};
|
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||||||
|
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||||||
haskell = {
|
haskell = {
|
||||||
ghc = pkgs.haskellPackages.ghc;
|
ghc = pkgs.haskellPackages.ghc;
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||||||
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@ -28,12 +22,8 @@
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||||||
};
|
};
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||||||
in
|
in
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||||||
with pkgs; {
|
with pkgs; {
|
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packages = { inherit hello-world; };
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||||||
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||||||
defaultPackage = self.packages.${system}.hello-world;
|
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||||||
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||||||
devShell = mkShell {
|
devShell = mkShell {
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||||||
buildInputs = lib.attrValues self.packages.${system} ++ [
|
buildInputs = [
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haskell.ghc
|
haskell.ghc
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||||||
haskell.hls
|
haskell.hls
|
||||||
gdb
|
gdb
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||||||
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@ -46,5 +36,5 @@
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||||||
haskellPackages.tasty-discover
|
haskellPackages.tasty-discover
|
||||||
];
|
];
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||||||
};
|
};
|
||||||
}));
|
});
|
||||||
}
|
}
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||||||
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@ -77,3 +77,4 @@ common free-monads-common
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library
|
library
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import: free-monads-common
|
import: free-monads-common
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||||||
hs-source-dirs: src
|
hs-source-dirs: src
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exposed-modules: Control.Monad.Free
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@ -0,0 +1,187 @@
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{-# LANGUAGE UndecidableInstances #-}
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module Control.Monad.Free
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( -- * First pass
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NonEmptyList (..),
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onePlusTwo,
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onePlusTwo',
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onePlusTwo'',
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||||||
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runNonEmptyList,
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||||||
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||||||
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-- * Second pass
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|
NonEmptyList' (..),
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||||||
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twoPlusThree,
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||||||
|
runNonEmptyList',
|
||||||
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||||||
|
-- * Third pass
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|
NonEmptyList'' (..),
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||||||
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threePlusFour,
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||||||
|
runNonEmptyList'',
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||||||
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-- * Free Monad
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|
Free (..),
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monadicAp,
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-- * Teletype
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|
Teletype (..),
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read,
|
||||||
|
write,
|
||||||
|
readThenWrite,
|
||||||
|
runReadThenWrite,
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||||||
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)
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where
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import Prelude hiding (Last)
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{-# ANN module "HLINT: ignore Use let" #-}
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|
{-# ANN module "HLINT: ignore Use <$>" #-}
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-- ========================================
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-- First Pass
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-- ========================================
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-- |
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--
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-- >>> runIdentity onePlusTwo'
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-- 3
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onePlusTwo :: forall m. Monad m => m Int
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onePlusTwo = do
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a <- pure 1
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b <- pure 2
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pure (a + b)
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onePlusTwo' :: forall m. Monad m => m Int
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onePlusTwo' = pure 1 >>= (\a -> pure 2 >>= (\b -> pure (a + b)))
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data NonEmptyList a = Last a | Cons a (a -> NonEmptyList a)
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onePlusTwo'' :: NonEmptyList Int
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onePlusTwo'' = Cons 1 (\a -> Cons 2 (\b -> Last (a + b)))
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-- |
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--
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-- >>> runNonEmptyList onePlusTwo''
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-- 3
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runNonEmptyList :: NonEmptyList Int -> Int
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runNonEmptyList (Last a) = a
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runNonEmptyList (Cons a f) = runNonEmptyList (f a)
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-- ========================================
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-- Second Pass
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-- ========================================
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data NonEmptyList' f a = Last' a | Cons' a (f (NonEmptyList' f a))
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instance (Functor f) => Functor (NonEmptyList' f) where
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fmap f (Last' a) = Last' (f a)
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fmap f (Cons' a g) = Cons' (f a) (fmap (fmap f) g)
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twoPlusThree :: NonEmptyList' (Reader Int) Int
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twoPlusThree =
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Cons'
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2
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( reader
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( \a ->
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|
Cons'
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3
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|
(reader (\b -> Last' (a + b)))
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)
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|
)
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-- |
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--
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-- >>> runNonEmptyList' twoPlusThree
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-- 5
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runNonEmptyList' :: NonEmptyList' (Reader Int) Int -> Int
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runNonEmptyList' (Last' a) = a
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runNonEmptyList' (Cons' a f) = runNonEmptyList' (runReader f a)
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-- ========================================
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-- Third Pass
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-- ========================================
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data Wrap a b c = Wrap a (b c) deriving (Functor)
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data NonEmptyList'' f a = Last'' a | Cons'' (f (NonEmptyList'' f a))
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deriving (Functor)
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threePlusFour :: NonEmptyList'' (Wrap Int (Reader Int)) Int
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|
threePlusFour =
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|
Cons''
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|
( Wrap
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||||||
|
3
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|
( reader
|
||||||
|
( \a ->
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|
Cons''
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||||||
|
(Wrap 4 (reader (\b -> Last'' (a + b))))
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|
)
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||||||
|
)
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||||||
|
)
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-- |
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|
--
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|
-- >>> runNonEmptyList'' threePlusFour
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-- 5
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runNonEmptyList'' :: NonEmptyList'' (Wrap Int (Reader Int)) Int -> Int
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runNonEmptyList'' (Last'' a) = a
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runNonEmptyList'' (Cons'' (Wrap a f)) = runNonEmptyList'' (runReader f a)
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instance (Functor f) => Applicative (NonEmptyList'' f)
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|
-- Intentionally empty so the @Monad@ instance compiles.
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instance (Functor f) => Monad (NonEmptyList'' f) where
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Last'' a >>= g = g a
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Cons'' f >>= g = Cons'' (fmap (>>= g) f)
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-- ========================================
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-- Free Monad
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-- ========================================
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-- | The traditional representation of a free monad.
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data Free f a = Pure a | Free (f (Free f a))
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deriving instance (Show (f (Free f a)), Show a) => Show (Free f a)
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instance (Functor f) => Functor (Free f) where
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fmap f (Pure a) = Pure (f a)
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fmap f (Free g) = Free (fmap (fmap f) g)
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monadicAp :: forall f a b. Functor f => Free f (a -> b) -> Free f a -> Free f b
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monadicAp f g = do
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f' <- f
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|
g' <- g
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pure (f' g')
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instance (Functor f) => Applicative (Free f) where
|
||||||
|
pure = Pure
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||||||
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|
Pure f <*> g = fmap f g
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||||||
|
Free f <*> g = Free (fmap (<*> g) f)
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||||||
|
instance (Functor f) => Monad (Free f) where
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||||||
|
Pure a >>= g = g a
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|
Free f >>= g = Free (fmap (>>= g) f)
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-- ========================================
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|
-- Teletype
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-- ========================================
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|
|
||||||
|
data Teletype a = Read a | Write String a deriving (Functor, Show)
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||||||
|
|
||||||
|
read :: Free Teletype String
|
||||||
|
read = Free (Read (Pure "hello"))
|
||||||
|
|
||||||
|
write :: String -> Free Teletype ()
|
||||||
|
write s = Free (Write s (Pure ()))
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||||||
|
|
||||||
|
readThenWrite :: Free Teletype ()
|
||||||
|
readThenWrite = do
|
||||||
|
input <- read
|
||||||
|
write input
|
||||||
|
|
||||||
|
runReadThenWrite :: Free Teletype () -> IO ()
|
||||||
|
runReadThenWrite (Free (Write s f)) = putStrLn s >> runReadThenWrite f
|
||||||
|
runReadThenWrite (Free (Read f)) = runReadThenWrite f
|
||||||
|
runReadThenWrite (Pure _) = pure ()
|
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