Question

我想知道为什么

Prelude> head $ reverse $ [1..10000000] ++ [99]
99

不会导致堆栈溢出错误。前奏中的++似乎是直接的，非尾递归的：

(++) :: [a] -> [a] -> [a]
(++) []     ys = ys
(++) (x:xs) ys = x : xs ++ ys

编辑：最初，我认为这个问题与前奏中定义的++的方式有关，特别是对于重写规则，因此问题继续如下。讨论向我表明情况并非如此。我现在认为一些懒惰的评估效果导致代码在没有堆栈溢出的情况下运行，但我不太清楚如何。

所以就这样，它应该会遇到堆栈溢出，对吧？所以我认为它可能与遵循++定义的ghc魔法有关：

{ - #RULES “++”[~1] forall xs ys。 xs ++ ys = augment（\ c n - ＆gt; foldr c n xs）ys ＃ - }

*这有助于避免堆栈溢出吗？有人可以提供一些暗示这段代码中发生了什么吗？**

Answer 1

前奏中的++似乎是直接的，非尾递归的......所以就这样，它会遇到堆栈溢出，对吗？

非尾递归通常比Haskell中的尾递归更好，因为非尾递归的东西可能是懒惰的。你在那里列出的定义要比尾递归好得多，因为尾递归会保持递归并生成整个列表，即使你只需要第一个元素;而非尾递归算法只能做必要的工作。

Answer 2

这不会堆栈溢出 - 即使在没有优化且没有重写规则的解释器中 - 因为它不使用堆栈。

查看（++）的定义，例如：

(++) :: [a] -> [a] -> [a]
(++) []     ys = ys
(++) (x:xs) ys = x : xs ++ ys

关键是x : (xs ++ ys) - 也就是说，它是由（:)“cons”构造函数保护的递归。因为Haskell是惰性的，所以它为cons操作分配了一个thunk，并且递归调用进入了这个（堆分配的）thunk。所以你的堆栈分配现在是堆分配，这可以扩展很多。所以这一切都是走大列表，在堆上分配新的cons对象来替换它遍历的那些对象。简单！

“反向”有点不同：

reverse l =  rev l []
  where
    rev []     a = a
    rev (x:xs) a = rev xs (x:a)

这是一个尾递归，累加器式函数，所以它将再次在堆上进行分配。

所以你看，函数依赖于在堆上使用cons单元而不是堆栈，因此没有堆栈溢出。

要真正指出这一点，请查看GC vm中的运行时统计信息：

$ time ./B +RTS -s
99

         833 MB total memory in use (13 MB lost due to fragmentation)
         Generation 0:  3054 collections,     0 parallel,  0.99s,  1.00s elapsed
         %GC time      82.2%  (85.8% elapsed)

有你的大清单 - 它是在堆上分配的，我们花80％的时间来清理由（++）创建的cons节点。

课程：你经常可以用堆栈交换堆栈。

Answer 3

编辑：如果不是完全错误，下面的答案完全无关紧要。 Don Stewart，他证明了他实际上理解懒惰的评价，有正确的解释。

如果您运行ghc -ddump-simpl，您会发现正在使用的功能是GHC.Base.++和GHC.List.reverse。这些函数的设计不会溢出大型列表中的堆栈。您在Prelude中看到的是“参考实现”，而不是实际编译的代码。

以下是我从GHC源代码分发中挖出的一些代码：

reverse                 :: [a] -> [a]
#ifdef USE_REPORT_PRELUDE
reverse                 =  foldl (flip (:)) []
#else
reverse l =  rev l []
  where
    rev []     a = a
    rev (x:xs) a = rev xs (x:a)
#endif

而且：

(++) :: [a] -> [a] -> [a]
(++) []     ys = ys
(++) (x:xs) ys = x : xs ++ ys

{-# RULES
"++"    [~1] forall xs ys. xs ++ ys = augment (\c n -> foldr c n xs)     ys
  #-}

在第一种情况下，应该清楚发生了什么。在第二个，我对重写规则有点模糊......

为什么s ++不会导致大s的堆栈溢出？

3 个答案: