data Free f a
 = Pure a
 | Free (f (Free f a))
 deriving (Functor)

instance Functor f => Applicative (Free f) where
 pure = Pure
 (<*>) = ap

instance Functor f => Monad (Free f) where
 Pure x >>= f = f x
 Free m >>= f = Free (fmap (>>= f) m)

data MyIOT a
 = Print Text a
 | GetLine (Text -> a)
 deriving (Functor)

myPrint :: Text -> Free MyIOT ()
myPrint str = Free (Print str (Pure ()))

myGetLine :: Free MyIOT Text
myGetLine = Free (GetLine Pure)

foldPrints :: Free MyIOT a -> Free MyIOT a
foldPrints (Free (Print a (Free (Print b next)))) = foldPrints $ Free (Print (a <> "\n" <> b) next)
foldPrints (Free (Print a next)) = Free (Print a (foldPrints next))
foldPrints (Free (GetLine next)) = Free (GetLine (foldPrints . next))
foldPrints (Pure x) = Pure x

alg :: MyIOT a -> IO a
alg (Print a next) = putStrLn ("output: " <> a) >> pure next
alg (GetLine next) = next <$> (putStr "input: " >> getLine)

runFree :: Monad m => (forall x. f x -> m x) -> Free f a -> m a
runFree f (Pure x) = pure x
runFree f (Free m) = f m >>= runFree f

main2 :: IO ()
main2 = runFree alg $ foldPrints do
 myPrint "Hello"
 myPrint "enter your name:"
 name <- myGetLine
 myPrint "your name is"
 myPrint name


с оптимизацией
*Main> main2
output: Hello
enter your name:
input: kana
output: your name is
kana

без оптимизации
*Main> main2
output: Hello
output: enter your name:
input: kana
output: your name is
output: kana

или сработает?

ну, я могу придумать хак, который сработает

ну да, достаточно красиво

У меня небольшой теоретический и, скорее всего, глупый вопрос. Если вдруг что, смело гоните меня, насмехайтесь надо мной, и я пойду обратно в haskell start.

Так вот... Есть у меня экземпляр фримонады, пусть будет поверх какой-то простой структуры с конструкторами-операциями. Я хочу написать эдакий "оптимизатор" для экземпляра такой монады, который мог бы, пользуясь знаниями о семантике вот этих вот операций, поверх которых она построена, выполнять изменения, затрагивающие много узлов низлежащей структуры — например, сворачивать несколько операций в одну, или менять их относительный порядок, или анализировать взаимозависимости для того, чтобы отмаркировать какие-то узлы, как пригодные для параллелизации и т.д. и т.п.

Сложность в том, что я не до конца понимаю, как это должно выглядеть. Если бы это была чистая структура данных аля дерево, то тут все просто — я описываю предикаты для групп узлов, матчу узлы по этим предикатам, скармливаю выбранные узлы в функцию, которая порождает новые узлы, и заменяю поддеревье и итеративно продолжаю этот процесс до полного просветления, пока не перестанет что-то матчиться.

Но в случае с монадой то, что происходит внутри коллбэка бинда (кстати, у "коллбэка бинда" есть официальное название?..) для меня полностью непрозрачно. По сути, когда я выполняю монадическую функцию, возвращающую экземпляр этой моей специфицированной фримонады, я разворачиваю только "первый коллбэк бинда", а все остальные лишь ждут своей очереди, и я не имею видения всей структуры до того, как вычислю остальные коллбэки.

Окей, пусть я отказываюсь от идеи видеть "все дерево" целиком, и пишу некий "оптимизирующий интерпретатор", который на самом деле выполняет аргументы биндов, чтобы получить дальнейшие ветки, но я сталкиваюсь с тем, что аргументы биндов мало того, что нетотальны, я еще и не знаю наперед, если у них какие-то "особые точки". Т.е. для того, чтобы выполнить следующий коллбэк бинда, мне нужно передать ему фактическое "значение внутри контекста", а у меня-то его и нет. Что ж мне, табулировать все возможные значения? Звучит глупо и невозможно.

Я пытаюсь изобрести какую-то странную чухню, или у этой задачи есть решение?

из-за возможности форвард джампов я просто делаю все в два этапа, в пером высчитываю оффсеты для лейблов и конверчу, во втором заменяю лейблы на уже высчитанные оффсеты

Что-то сделать можно с аппликативами (но у них выразительной силы мало), фримонаду можно только стоить в Codensity, а потом развернуть.