Question

我们采用(Monad m) => a -> m a类型的函数。例如：

ghci> let f x = Just (x+1)

我希望能够多次应用它。我尝试的第一件事是

ghci> let times n f = foldr (>=>) return $ replicate n f

问题是它不适用于大型n：

ghci> 3 `times` f $ 1
Just 4
ghci> 1000000 `times` f $ 1
Just *** Exception: stack overflow

它也不起作用：

ghci> let timesl n f = foldl' (<=<) return $ replicate n f
ghci> 3 `timesl` f $ 1
Just 4
ghci> 1000000 `timesl` f $ 1
Just *** Exception: stack overflow

实际上，有效的是使用($!)严格算子

ghci> let timesStrict n f = foldr1 ((>=>) . ($!)) $ replicate n f
ghci> 3 `timesStrict` f $ 1
Just 4
ghci> 10000000 `timesStrict` f $ 1
Just 10000001

是否有更好或更惯用的解决方案？或者可能更严格一个？如果f是一个重量级的函数，我仍然很容易得到堆栈溢出。

UPD：我发现以有点的形式写times并不能解决构成重量级monadic动作的问题。这适用于f x = Just（x + 1）但在现实世界中失败：

times f 0 a = return a
times f i a = (f $! a) >>= times f (i - 1)

Answer 1

如果你像{/ p>那样严格f

f x = let y = x+1 in y `seq` Just y

或

-- remember to enable -XBangPatterns
f !x = Just (x+1)

并且剩下的就是其余部分，即使是非常大的n，您的代码也会在恒定的空间中运行（尽管速度很慢）：

ghci> times 4000000000 f 3
Just 4000000003

Answer 2

我可能会创建一些现有功能的更严格的变体。

{-# LANGUAGE BangPatterns #-}
iterate' f !x = x : iterate' f (f x)
ma >>=! f = do !a <- ma; f a
times' n f a = iterate' (>>=! f) (return a) !! n

也许你的问题源于seq只评估WHNF的第一个参数这一事实？如果您正在处理复杂的结构，则可能需要更深入的seq，例如deepseq。

Answer 3

我想出了这个：

 last $ take n $ iterate (>>= f) $ Just 1

但它也会在大量n上溢出堆栈。我现在没有时间更多地研究它： - （

使用折叠编写monad动作

3 个答案: