在 Haskell 中快速更新大状态

对于 Haskell 中的矢量图形库，我必须携带一个相当大的状态：线条描边参数、颜色、剪辑路径等。我知道有两种方法可以做到这一点。引用来自的评论哈斯克尔咖啡馆 http://www.mail-archive.com/haskell-cafe@haskell.org/msg71839.html：“我建议您要么使用具有可变状态的读取器 monad，要么使用具有不可变状态的状态 monad”。

这是我的问题：更新一个大的不可变状态会降低性能。使用大量 STRef 就像用 Haskell 编写 C 语言：它冗长且丑陋。

这是不可变状态：

data GfxState = GfxState {
  lineWidth :: Double,
  lineCap :: Int,
  color :: Color,
  clip :: Path,
  ...
}

setLineWidth :: Double -> State GfxState ()
setLineWidth x = modify (\state -> state { lineWidth = x })

据我所知，“state { lineWidth = x }”创建一个新的 GfxState 并让旧的 GfxState 被垃圾收集。当状态很大并且经常更新时，这会降低性能。

这是可变状态：

data GfxState s = GfxState {
  lineWidth :: STRef s Double,
  lineCap   :: STRef s Int,
  color     :: STRef s Color,
  clip      :: STRef s Path,
  ...
  many more STRefs
}

setLineWidth :: GfxState s -> Double -> ST s ()
setLineWidth state x = writeSTRef (lineWidth state) x

现在我到处都是 (GfxState s)、(ST s) 和 (STRef s)，这很冗长、令人困惑，并且违背了编写简短而富有表现力的代码的精神。我可以使用 C + FFI 来读取和更新大状态，但由于我经常遇到这种模式，我希望有更好的方法。

首先，我要问您是否只是声称它会很慢，或者您是否分析过或至少注意到了性能问题？否则猜测或做出假设并不是特别有用。无论如何，我建议对您的数据进行分组，目前，当您可以将相关数据（例如与行相关的数据）分组到记录中时，您似乎只是将结构完全平坦化。

您可能还想将真正需要位于状态 monad 中的位和其他不需要位于读取器/写入器 monad 中的位分开，并使用 monad 转换器将它们组合起来。关于代码的优雅，我建议使用（一流/高阶）记录库，例如 fclabels。

我在一些小项目中大量使用了状态单子（在单子变压器的堆栈中），但我还没有注意到任何性能问题。

最后，您可以使用修改而不是获取/放置对。