utils/State.hs

    {-# LANGUAGE UnboxedTuples #-}

    module State where

    newtype State s a = State { runState' :: s -> (# a, s #) }

    instance Functor (State s) where
        fmap f m  = State $ \s -> case runState' m s of
                                  (# r, s' #) -> (# f r, s' #)

    instance Applicative (State s) where
       pure x   = State $ \s -> (# x, s #)
       m <*> n  = State $ \s -> case runState' m s of
                                (# f, s' #) -> case runState' n s' of
                                               (# x, s'' #) -> (# f x, s'' #)

    instance Monad (State s) where
        m >>= n  = State $ \s -> case runState' m s of
                                 (# r, s' #) -> runState' (n r) s'

    get :: State s s
    get = State $ \s -> (# s, s #)

    gets :: (s -> a) -> State s a
    gets f = State $ \s -> (# f s, s #)

    put :: s -> State s ()
    put s' = State $ \_ -> (# (), s' #)

    modify :: (s -> s) -> State s ()
    modify f = State $ \s -> (# (), f s #)

    evalState :: State s a -> s -> a
    evalState s i = case runState' s i of
                    (# a, _ #) -> a

    execState :: State s a -> s -> s
    execState s i = case runState' s i of
                    (# _, s' #) -> s'

    runState :: State s a -> s -> (a, s)
    runState s i = case runState' s i of
                   (# a, s' #) -> (a, s')