Question

我无法弄清楚为什么m1显然是被记忆的，而m2不在下面：

m1      = ((filter odd [1..]) !!)

m2 n    = ((filter odd [1..]) !! n)

m1 10000000在第一次调用时大约需要1.5秒，在后续调用中需要一小部分（大概是缓存列表），而m2 10000000总是花费相同的时间（每次调用重建列表）。知道发生了什么事吗？关于GHC是否以及何时会记忆功能，是否有任何经验法则？感谢。

Answer 1

GHC不会记忆功能。

然而，它确实在每次输入其周围的lambda表达式时，每次最多计算一次代码中的任何给定表达式，或者如果它处于最高级别，则至多计算一次。当你在你的例子中使用语法糖时，确定lambda表达式的位置可能有点棘手，所以让我们将它们转换为等效的desugared语法：

m1' = (!!) (filter odd [1..])              -- NB: See below!
m2' = \n -> (!!) (filter odd [1..]) n

（注意：Haskell 98报告实际上描述了一个左侧的操作符部分，如(a %)等同于\b -> (%) a b，但GHC将其设置为(%) a。这些在技术上是不同的，因为它们可以是由seq区分。我想我可能已经提交了GHC Trac票据。）

鉴于此，您可以看到在m1'中，表达式filter odd [1..]未包含在任何lambda表达式中，因此它只会在每次运行程序时计算一次，而在{{1}中1}}，m2'将在每次输入lambda表达式时计算，即每次调用filter odd [1..]时计算。这解释了你所看到的时间差异。

实际上，某些版本的GHC（具有某些优化选项）将分享比上述描述更多的值。在某些情况下，这可能会有问题。例如，考虑函数

m2'

GHC可能会注意到f = \x -> let y = [1..30000000] in foldl' (+) 0 (y ++ [x])不依赖于y并将该功能重写为

在这种情况下，新版本的效率要低得多，因为它必须从存储f = let y = [1..30000000] in \x -> foldl' (+) 0 (y ++ [x])的内存中读取大约1 GB，而原始版本将在恒定空间中运行并适合处理器的缓存。实际上，根据GHC 6.12.1，函数y在编译而不进行优化时的速度几乎是使用f编译时的两倍。

Answer 2

m1只计算一次，因为它是一个常量应用形式，而m2不是CAF，因此为每次评估计算。

请参阅CAF wiki on CAF：http://www.haskell.org/haskellwiki/Constant_applicative_form

Answer 3

两种形式之间存在着重要的区别：单态限制适用于m1但不适用于m2，因为m2已经明确给出了参数。所以m2的类型是通用的，但m1是特定的。他们被分配的类型是：

m1 :: Int -> Integer
m2 :: (Integral a) => Int -> a

大多数Haskell编译器和解释器（我实际上都知道它们）不会记住多态结构，因此每次调用m2时都会重新创建m2的内部列表，其中m1不是。

Answer 4

我不确定，因为我自己对Haskell很新，但似乎第二个函数是参数化而第一个函数不是。函数的本质是，它的结果取决于输入值和功能范例，特别是它仅取决于输入。显而易见的是，没有参数的函数总是反复返回相同的值，无论如何。

很明显GHC编译器中有一个优化机制，它利用这个事实来计算整个程序运行时只有一次这样的函数的值。它确实是懒洋洋地做到了，但它确实如此。当我写下以下函数时，我自己注意到了：

primes = filter isPrime [2..]
    where isPrime n = null [factor | factor <- [2..n-1], factor `divides` n]
        where f `divides` n = (n `mod` f) == 0

然后为了测试它，我进入GHCI并写道：primes !! 1000。花了几秒钟，但最后我得到了答案：7927。然后我打电话给primes !! 1001并立即得到答案。同样地，我得到了take 1000 primes的结果，因为Haskell必须计算整个千元素列表才能返回1001元素。

因此，如果您可以编写函数使其不需要参数，那么您可能需要它。 ;）

在GHC Haskell中何时自动记忆？

4 个答案: