Question

我有一组lambda表达式，我将其传递给其他lambda。所有的lambdas都只依赖于他们的论点，他们不会调用任何外部函数。当然，有时它会让人感到困惑，我会将一个参数数量不正确的函数传递给另一个函数，从而产生GHCi异常。

我想创建一个调试函数，它将采用一个任意的lambda表达式（带有未知数量的参数），并根据lambda的结构和函数返回一个字符串。

例如，假设我有以下lambda表达式：

i = \x -> x
k = \x y -> x
s = \x y z -> x z (y z)

debug (s k)应该返回"\a b -> b"

debug (s s k)应该返回"\a b -> a b a"（如果我已正确简化）

debug s应该返回"\a b c -> a c (b c)"

这样做的好方法是什么？

Answer 1

我认为这样做的方法是在Haskell中定义一个小的lambda演算DSL（或使用现有的实现）。这样，您可以编写类似

的内容，而不是使用本机Haskell公式

k = Lam "x" (Lam "y" (App (Var "x") (Var "y")))
s = Lam "x" (Lam "y" (Lam "z" (App (App (Var "x") (Var "z")
                                   (App (Var "y") (Var "z"))))

，同样适用于s和i。然后，您将编写/使用评估函数，以便您可以编写

debug e = eval e
debug (App s k)

它将以您自己的语法为您提供最终形式。另外，您需要一种解释器来将您的DSL语法转换为Haskell，以便您可以实际使用代码中的函数。

实现这看起来确实很多（棘手的）工作，并且它可能不是你想到的（特别是如果你需要对类型语法进行评估），但我相信这将是一个很好的学习经验。一个很好的参考是chapter 6 of "Write you a Haskell"。使用现有的实现会容易得多（但不那么有趣:)）。

如果仅用于调试目的，您可以从查看ghc编译的核心语法中受益。请参阅chapter 25 of Real world Haskell，要使用的ghc标志是-ddump-simpl。但这意味着要查看生成的代码而不是在程序中生成表示。我也不确定你能在多大程度上轻松识别核心代码中的特定功能（我没有这方面的经验，所以YMMV）。

如果在函数上使用show会给出你描述的那种输出，那当然会很酷，但是可能有很好的理由，函数不是Show的实例（我不能告诉你）。< / p>

Answer 2

你可以通过使用模板Haskell的漂亮打印来实现这一点，而模板Haskell开箱即用了GHC。

首先，格式化函数应该在单独的模块中定义（这是一个TH限制）：

module LambdaPrint where

import Control.Monad
import Language.Haskell.TH.Ppr
import Language.Haskell.TH.Syntax

showDef :: Name -> Q Exp
showDef = liftM (LitE . StringL . pprint) . reify

然后使用它：

{-# LANGUAGE TemplateHaskell #-}
import LambdaPrint

y :: a -> a
y = \a -> a
$(return []) --workaround for GHC 7.8+

test = $(showDef 'y)

结果或多或少可读，不计算完全限定名称：

*Main> test
"Main.y :: forall a_0 . a_0 -> a_0"

关于发生了什么的几句话。 showDef是一个宏函数，它从环境中统一某个名称的定义，并在字符串文字表达式中进行漂亮打印。要使用它，您需要引用lambda的名称（使用'）并将结果（带引号的字符串表达式）拼接成某个表达式（使用$(...)）。

Haskell调试任意lambda表达式

2 个答案: