Recursion 在F中使用不可变记录的状态机#

我对F#中的状态机有如下定义：

type MyEvent=Event1 | Event2 | Event3
类型机器房地产=
{
过渡：地图>
数据：int
//…其他状态信息，如父状态、进入/退出操作等
}
静态成员默认值={Transitions=Map.empty}
//简单助手
let on事件结束状态=
{state with Transitions=state.Transitions.Add（event，endState）}
let with data data state={state with data=data}

其思想是，给定一个状态和一个事件，我将在转换映射中搜索事件键，如果找到，我将返回新状态，否则将返回当前状态。 各州的定义如下：

let rec StateA =
    MachineState<_>.Default
    |> on Event1 StateB
    |> withData 5
and StateB =
    MachineState<_>.Default
    |> on Event2 StateC
    |> withData -999
and StateC =
    MachineState<_>.Default
    //|> on Event3 StateA //This actually gives a runtime error
    |> withData 84

让rec StateA=
默认值
|>关于Event1 StateB
|>数据5
和StateB=
默认值
|>关于Event2 StateC
|>withData-999
和StateC=
默认值
//|>在Event3 StateA//上，这实际上给出了一个运行时错误
|>withData 84

这给了我两个问题： 一个错误FS0031表示StateA是其自身定义的一部分，另一个警告warn40表示将在运行时评估对象的初始化可靠性

我可以通过将所有内容包装在lazy中来修复错误：

...Transitions: Map<'event, Lazy<MachineState<'event>>>...
let rec StateA =
    lazy (MachineState<_>.Default
    |> on Event1 StateB)
and StateB =
    lazy (MachineState<_>.Default
    |> on Event2 StateC)
and StateC =
    lazy (MachineState<_>.Default
    |> on Event3 StateA)

…转换：映射>>。。。
让我们记录一个国家=
lazy（MachineState.Default）
|>在事件1上（b）
和StateB=
lazy（MachineState.Default）
|>关于事件2（c）
和StateC=
lazy（MachineState.Default）
|>关于事件3（a）

这并不能修复警告，感觉有点强迫

这是最好的方法吗？有没有更好的方法来处理不可变的递归结构？或者，更具体地说，实现不可变的HFSM

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此fiddle包含一个运行示例：

最好将

状态建模为简单的数据项

类型状态=
|A
|B
|C
类型事件=
|事件1
|事件2
|事件3
类型StateMachine=
{
转换：映射这里的问题是，你想要构造一个不可变的递归值——一个内部某处包含自身引用的对象。这在函数式语言中很难做到，因为对象是不可变的。在某些有限的情况下，F#实际上可以做到这一点

在您的情况下，如果只使用原语值构造函数，即不调用任何函数，则可以使内置的F#递归初始化工作。我必须用普通的
列表
替换转换列表中的
映射
，但这是可行的：

type MyEvent=Event1 | Event2 | Event3
类型机器房地产=
{过渡：（'event*MachineStatePerhaps将
State
定义为另一个DU？那么
StateMachine
只是一个转换的集合我喜欢@sdgfsdh的建议，但暂时坚持您当前的设计：您将每个转换独立添加到一个空机器上？这似乎不正确。相反，我认为您需要某种类型的转换折叠，这样你就可以在一台最终机器中积累所有的转换。@sdgfsdh你的意思是有一个专门匹配的结构（状态->事件->状态）？听起来很有趣，但你把状态作为DU是什么意思？每个状态都是DU中的一个条目？严格地说，我没有“状态机器”结构，我只有一个指向其他状态的状态。@fnzr您能描述StateA和StateB之间的区别吗？以及状态之间的转换是否应该是可能的（在您当前的设计中，它只是从默认状态到其他状态的一个转换）@SergeyBerezovskiy状态可能携带任意数据。检查这个fiddle，例如，我看到它正在运行，但是状态真的是简单的数据术语吗？例如，一个状态可能有入口和/或出口函数。我是否有另一个字段（在状态机内部）“ExitFunctions:Map”？这听起来很混乱……F#是一种多范式语言，因此可以将状态建模为具有函数的对象。然而，FP方法将状态保持为简单的数据项，然后对进入和退出的副作用使用单独的函数。与其说是副作用，不如说是副作用（进入/退出对我来说是一个糟糕的选择），但与状态关联的实际数据。在我的例子中，状态还带有树的根，因此当我到达该状态时，我会基于该树进行操作。操作本身没有副作用。能否将关联数据添加到
状态
类型？
...Transitions: Map<'event, Lazy<MachineState<'event>>>...
let rec StateA =
    lazy (MachineState<_>.Default
    |> on Event1 StateB)
and StateB =
    lazy (MachineState<_>.Default
    |> on Event2 StateC)
and StateC =
    lazy (MachineState<_>.Default
    |> on Event3 StateA)