Question

我有一些F＃代码可以缓存未来查找的结果。我的理解是你添加的词典和其他数据结构需要副作用。（即改变字典的状态）这是正确的吗？这被认为是不纯的还是仍然在无副作用计算的模型中。

let rec fib =
    let dict = new System.Collections.Generic.Dictionary<_,_>()
    fun n ->
        match dict.TryGetValue(n) with
        | true, v -> v
        | false, _ -> 
            let fibN =
                match n with
                | 0 | 1 -> n
                | _ -> fib (n - 1) + fib(n - 2)
            dict.Add(n, fibN)
            fibN

Answer 1

要重述注释中提到的内容，您可以将memoization提取到更高阶的函数中，该函数将返回作为参数传入的函数的memoized版本：

let memoize f =
    let dict = new System.Collections.Generic.Dictionary<_,_>()
    fun x ->
        match dict.TryGetValue(n) with
        | true, v -> v
        | false, _ ->
             let v = f x
             dict.Add(x, v)
             v

通过这样做，你实际上可以使memoized函数纯净，并且memoization是一个实现细节。你发布的代码，这两个问题纠缠在一起，并不像理所当然那么容易理解。

请注意，记忆递归函数有点棘手 - 您需要以一种有助于记忆的方式构造函数以进行memoize。

此处的另一个问题是您可能遇到的并发问题。要解决这些问题，您可以锁定dict.Add：

...
let v = f x
lock dict <| fun () ->
    if not <| dict.ContainsKey(x) then
       dict.Add(x, v)
v

或代替Dictionary有一个ref单元格持有Map（在这种情况下，您可能遇到的任何并发问题仍然存在，但本质上不再是灾难性的。）< / p>

Answer 2

memoized函数存储结果，因此它不必在后续调用中使用相同的参数计算结果。存储结果的事实是副作用，它也是memoized函数的定义属性。因此，我的结论是，你的问题的答案是＆＃34;没有。＆＃34;

解决关于在dict中存储错误值的评论;是的，你是对的，但是另一个问题并不是不正确的结果。 Dictionary类不是线程安全的。如果两个线程同时尝试读取和/或写入字典，则可能会出现异常。例如：

let data = [| 1 .. 20 |]
let fibs = data |> Array.Parallel.map fib

当我在F＃interactive中多次运行时，我没有得到任何异常，但是在某些更改的情况下，我得到了一个System.ArgumentException：

已添加具有相同键的项目。

这些变化是这些;在每种情况下，我在第一次或第二次尝试时都得到了例外：

使用printfn
将数字类型更改为uint64（删除printfn诊断）
将数字类型更改为float（即System.Double）
将数字类型更改为bigint

记忆可能没有副作用

2 个答案: