Question

我对Haskell seq在tutorial I'm reading中的工作方式的描述感到困惑。

教程说明了

评估表达式seq x y将首先评估x到WHNF，然后继续评估y

但早先在同一个教程中，在解释Haskell的懒惰评估如何起作用时，指出在评估函数时，争论是“评估，但只在必要时”，这意味着它的

参数将从左到右进行计算，直到它们的最顶层节点是与模式匹配的构造函数。如果模式是一个简单变量，则不评估参数;如果模式是构造函数，这意味着对WHNF的评估。

这种功能评估的描述一般来说与seq的描述没有什么不同。两者 - 在我初学者的阅读中 - 只是减少他们对WHNF的第一个论点。

这是对的吗？ seq如何与任何其他Haskell函数不同 - 特别是它如何处理它的第一个参数？

Answer 1

如果没有seq，evaluate，爆炸模式等，则适用以下规则：

所有评估都是通过模式匹配，if条件评估或原始数值运算直接驱动的。

事实证明，我们可以稍微眯一下，使所有看起来像模式匹配：

if c then x else y
=
case c of
  True -> x
  False -> y

x > y = case x of
          0 -> case y of ...

0 + y = y
1 + 1 = 2

等。最终，正在评估的事物是程序将采取的下一个原始IO动作，其他一切都只是通过模式匹配递归驱动。

从左到右的业务意味着，例如，

foo False 'd' = ...
foo True _ = ...

相当于

foo x y = case x of
            False -> case y of
                       'd' -> ...
            True -> ...

因此，如果将foo应用于True以及其他一些值，则不会强制该值，因为它会首先检查左侧模式。

seq，当应用于数据时，就像愚蠢的case一样。如果是x :: Bool，那么

x `seq` y = case x of
              True -> y
              False -> y

但seq可以，相当狡猾地，也可以应用于函数，或者应用于未知类型的事物。除了通常的模式匹配链之外，它提供了一种强制评估的方法。

在Haskell的早期，seq是一个Seq类的方法，这很有道理。不幸的是，实施者发现，当更容易“欺骗”并让seq为所有事情工作时，必须处理该类是很烦人的。所以他们欺骗了，从那以后，程序分析和转换的某些方面变得更加困难。

Answer 2

seq不仅在需要时立即评估其第一个参数 - 这与一般函数评估完全不同。

例如

let x = 1+1
    y = 2+2
in seq x (x, y)

立即评估表达式1+1但不评估2+2，即使两者都不需要立即评估。形象地说，返回的是

(2, 2+2)

不是(1+1, 2+2)。

如果1+1代替1+2+3+...+1000000而不是trace这是一个相对便宜的计算但是它没有评估，懒惰的形式非常长并占用大量内存，这有时很有用，如果表达式评估得不够快，将有效地开始泄漏内存;这种情况在Haskell术语中称为空间泄漏。

修改

为了解决您的评论，这里是一个虚假的场景，其中嵌套数据结构与各种深度模式匹配。数据结构中穿插了每个级别的import Debug.Trace (trace) data Age = Age Int data Name = Name String data Person = Person Name Age name = trace "!NAME!" $ Name $ trace "!NAME CONTENT!" $ "John " ++ "Doe" age = trace "!AGE!" $ Age $ trace "!AGE CONTENT!" $ 10 + 18 person = trace "!PERSON!" $ Person name age -- person = trace "!PERSON!" $ Person (trace "!n!" name) (trace "!a!" age) main = do case person of p -> print "hello" putStrLn "---" case person of Person name age -> print "hello" putStrLn "---" case person of Person (Name str) age -> print "hello" putStrLn "---" case person of Person (Name str) (Age i) -> print "hello" putStrLn "---" case person of Person (Name str) (Age i) -> putStrLn $ "hello: " ++ str putStrLn "---" case person of Person (Name str) (Age i) -> putStrLn $ "hello: " ++ show (str, i)个调用，以便您可以监视它的评估方式：

"hello" --- !PERSON! "hello" --- !NAME! "hello" --- !AGE! "hello" --- hello: !NAME CONTENT! John Doe --- hello: ("John Doe",!AGE CONTENT! 28)

<强>输出：

trace

请注意，putStrLn调用的输出“会干扰”print / Name调用的输出，但它实际上很好地展示了评估的发生方式在运行时。

此外，如果您使用Age而不是newtype定义data和newtype，则评估会与{{1}略有不同值没有运行时包装器，因此person的运行时内存表示将是一个“级别”更薄：

newtype Age = Age Int newtype Name = Name String data Person = Person Name Age

"hello" --- !PERSON! "hello" --- "hello" --- "hello" --- hello: !NAME! !NAME CONTENT! John Doe --- hello: ("John Doe",!AGE! !AGE CONTENT! 28)

Haskell的“seq”与其他函数有何不同？

2 个答案: