haskell中的累加器

Question

在Haskell，如果我写

 fac n = facRec n 1
   where facRec 0 acc = acc
         facRec n acc = facRec (n-1) (acc*n)

用GHC编译它，结果会与我使用

时的结果不同

 fac 0 = 1
 fac n = n * fac (n-1)

我可以很容易地做fac n = product [1..n]并避免整个事情，但我对如何尝试使用懒惰语言进行尾递归感兴趣。我知道我仍然可以获得堆栈溢出，因为thunks正在构建，但是当我使用累加器时，实际发生的事情实际上是不同的（就最终的编译程序而言）而不是我刚才说出的天真递归？除了提高可读性之外，遗漏尾递归是否有任何好处？如果我使用runhaskell来运行计算而不是先编译它，答案是否会发生变化？

Answer 1

如果您的累加器是严格的，

尾递归 在（GHC）Haskell中有意义。为了证明这个问题，这里是fac的尾递归定义的“跟踪”：

   fac 4
~> facRec 4 1
~> facRec 3 (1*4)
~> facRec 2 ((1*4)*3)
~> facRec 1 (((1*4)*3)*2)
~> facRec 0 ((((1*4)*3)*2)*1)
~> (((1*4)*3)*2) * 1
  ~> ((1*4)*3) * 2
    ~> (1*4) * 3
      ~> 1*4
    ~> 4 * 3
  ~> 12 * 2
~> 24 * 1
~> 24

缩进级别（大致）对应于堆栈级别。请注意，累加器仅在最后评估，这可能导致堆栈溢出。当然，诀窍是使累加器严格。理论上可以证明facRec是严格的，如果在严格的上下文中调用它，但我不知道有任何编译器这样做，ATM。但是，GHC 执行尾调用优化，因此facRec调用使用常量堆栈空间。

出于同样的原因foldl'通常优先于foldl，因为前者在累加器中是严格的。

关于你的第二部分，runhaskell / runghc只是GHCi的一个包装器。如果GHCi找到编译的代码，它将使用它，否则它将使用执行少量优化的字节码解释器，因此不要指望任何奇特的优化发生。

Answer 2

在haskell中，如果你的累加器是严格的并且需要整个结果，那么只能以尾递归的方式编写你的程序。

使用ghc的runHaskell，程序不会被优化，因此不会进行严格性分析，因此您可能会堆栈溢出;而如果使用优化进行编译，编译器可能会检测到累加器需要严格并相应地进行优化。

要了解事情是如何以不同方式发生的，最好的方法是检查生成的核心语言a good blog post from Don Stewart explains things。顺便说一下，如果你对性能感兴趣，他的许多博文都很有趣。

Answer 3

您的问题尚不完整。我假设你的意思是GHC，并且至少没有优化，答案是肯定的，因为工作者函数（第一个中的facRec或第二个中的fac）与一个和组件相比具有一个arity 2会反映这一点。通过优化或使用JHC，答案可能是“不”。