Question

我是haskell的新手（第一次尝试fn编程），只是尝试了来自＆＃34;现实世界haskell＆＃34;书。有人可以纠正我，并告诉以下函数是否是尾部调用优化？如果是，那么你可以纠正我怎么做？我在递归函数中加1，所以我认为这应该抛出stackoverflow异常？

我尝试调用myLength [1..2000000]，但它没有抛出任何stackoverflow异常

myLength (x:xs) = 1 + myLength(xs) 
myLength [] = 0

Answer 1

GHC可能会将此优化为尾调用递归，但您编写它的方式不是。为了进行尾调用递归，树中的“top”函数必须是递归调用。当我使用[1..20000000000000]在GHCi中运行代码时，它会因内存不足而出现分段错误，因此它不适用于非常大的输入。

如果我们稍微重新安排你的定义，我认为它会更清楚地说明为什么它不是TCR：

myLength (x:xs) =
    (+)
        1
        (myLength xs)
myLength [] = 0

在这里，我将其分解为本质上是一棵树，并且可以表示为

        (+)
       /   \
      /     \
     1     myLength
              \
               xs

正如您所看到的，此树中要调用的最后一个函数是(+)，而不是myLength。要解决此问题，您可以使用折叠模式：

myLength = go 0
    where
        go acc (x:xs) = go (1 + acc) xs
        go acc []     = acc

现在树看起来像

因此树中的top函数是go，这是递归调用。或者，您可以使用内置折叠来实现此功能。为了避免累积大量的内容，我的建议是使用foldl'中的Data.List：

myLength = foldl' (\acc x -> acc + 1) 0

虽然这可能需要很长时间才能执行，但它不会炸毁堆栈，也不会构成占用内存的thunk。

但正如@DonStewart所说，编译器在优化过程中可以自由地重新安排代码。

Answer 2

天真地，这使用了堆栈。但是该语言并没有具体说明操作语义，因此编译器可以自由地重新排序，只要它不会改变观察到的严格性。

Answer 3

不，这不是一个尾调用函数（非空列表中的最后一个调用将是+，但这在Haskell中并不是一个大问题（有关详细信息，请参阅here ）。

所以你不需要重组它，但如果你想要你可以用累加器来做它：

myLength :: [a] -> Int
myLength = myLength' 0
  where myLength' acc [] = acc
        myLength' acc (_:xs) = myLength' (acc+1) xs

如果我们想让Carl（更多一点）感到高兴，我们可以摆脱一些thunk（不会过多地复杂化 - 或者我认为，当谈到Haskell的懒惰时，我不是那么好，对不起）：

myLength :: [a] -> Int
myLength = myLength' 0
  where myLength' acc []     = acc
        myLength' acc xs     = let acc' = acc+1
                               in seq acc' $ myLength' acc' (tail xs)

Answer 4

在GHC中自动删除尾部呼叫（你不会提及你正在使用的编译器，所以我假设最常见的）因为GHC使用的呼叫约定。但是你必须非常警惕实际上的尾部调用。在您的定义中，尾调用是(+)。

据我所知，GHC没有任何优化可以将其改为更节省内存的形式，我怀疑@Ferruccio的评论是针对某些事情。

以下函数尾调用是否已优化？

4 个答案: