如何懒惰地在monad中构建Haskell列表？

Question

考虑以下两个几乎相同的功能：

buildList 0 = []
buildList n = n : buildList (n - 1)

buildListM 0 = return []
buildListM n = buildListM (n - 1) >>= return . (n :)

Haskell的懒惰方面允许buildList生成列表而内存中没有太多开销，因为它生成列表的头部然后构建尾部。

但是monadic版本buildListM似乎使用了更多的内存，因为n变得更大，因为它必须首先构建尾部然后在头部前面。

这是在monad中构建列表的好方法，还是有更有效的方法？

Answer 1

许多Monads（例如，IO，严格ST s，严格State s）是“严格的”，因为>>=的左操作数是严格的。其他人，尤其是Identity但(->) a，懒惰State s，懒惰Writer q，懒惰ST s，在{{1}的意义上是“懒惰的”它的左操作数不严格。考虑在>>= monad：

中应用toListM

Identity

此处buildListM 0 = return [] buildListM n = buildListM (n - 1) >>= return . (n :) 和return = Identity，所以

Identity m >>= f = f m

由于buildListM 0 = Identity [] buildListM n = Identity . (n :) $ runIdentity (buildListM (n - 1)) = Identity (n : runIdentity (buildListM (n - 1))) 和Identity在运行时是完整的无操作，因此runIdentity在buildListM monad中运行时实际上与buildList相同。这是特别的单子，而不是单子性，使事情变得严格。

你有时可以用两种方式之一在“严格”的monad中做懒惰的事情：

1. 使用Identity或unsafeInterleaveIO作弊。

2. 使用更强大的unsafeInterleaveST抽象，它可以让你在执行计算之前掌握计算结果，但是如果你在可用之前访问这样的结果，那将会失败。