Question

在haskell中，我们编写的所有IO代码只是一个动作（很多人建议将其视为正在生成的脚本）。它是最终执行它们的主要方法（执行构造的脚本）。那么以下程序如何工作？ infi函数永远不会返回。那么为什么字符串会被无限打印？

infi = 
    do
     print "hello"
     infi

main = 
    do
     infi

Answer 1

您似乎对Haskell如何实际实现IO有误解。关于这个主题还有很多其他文献以及本网站上的其他几个答案，所以我将专注于你的具体例子，而不是一般的。

infi = 
  do
   print "hello"
   infi

main = 
  do
    infi

首先，您可以简化主要操作（它不需要do）：

main = infi

在haskell中，“返回”与命令式“返回”不同。它只是意味着注入一元行动，即return :: Monad m => a -> m a。因此，让我们谈谈在这里评估的内容，而不是事情的回归。

您的所有main函数都会调用infi类型的值infi :: IO ()。由于infi是IO操作，因此可以执行打印。与任何其他值一样，它也可以引用其他值（在这种情况下，它是递归的，因此它自己调用）。如果没有基本情况，infi将继续执行以下序列（就像它在do区块中的布局一样！）：

打印“你好”到STDOUT
评估值infi
1. 打印“你好”到STDOUT
2. 评估值infi
  ... 堆栈永远持续，因为递归中没有基本情况。

这可以起作用的主要原因是因为Haskell的懒惰评估。在你需要它之前，Haskell实际上从未计算过值。这就是为什么你也可以用无限列表做纯粹的动作：

let x = [1..] -- x is an infinite list. If you told haskell to print every element, it would run forever since it would evaluate the whole thing. 
let y = x !! 3 -- y = 2. This is not infinite because you are only evaluating the first three elements, instead of the whole value.

你的无限价值infi也是如此。 Haskell可以创建一个包含无限动作的“运行时脚本”，因为infi的值具有有限的表示（其名称），但它无限评估，因为它没有基本情况。

Answer 2

infi本质上是同一IO动作的无限流，与monadic排序（>>）而非cons（:）相关联：

fives = 5                :  fives
infi  = putStrLn "hello" >> infi

事实上，我们可以使用动作列表infi'来抽象出monadic绑定：

infi' :: [IO ()]
infi' = putStrLn "hello" : infi'

然后使用infi恢复sequence_，可以foldr (>>) (return ())实现。

infi = sequence_ infi'
infi = (foldr (>>) (return ()) infi')
infi = putStrLn "hello" >> (foldr (>>) (return ()) infi')
infi = putStrLn "hello" >> (putStrLn "hello" >> (foldr (>>) (return ()) infi'))
infi = putStrLn "hello" >> (putStrLn "hello" >> (putStrLn "hello" >> ...))

将动作存储在这样的流中也可以将它们作为一等值进行操作：

> sequence_ (take 3 infi')
hello
hello
hello

当Haskell运行时执行main操作时，它会评估infi，找到>>表达式，计算其左侧参数以生成操作putStrLn "hello"，< em>执行该操作，然后继续执行右手参数 - 恰好是infi。评估由Monad IO实例中的内部模式匹配延迟驱动。

Answer 3

它非常类似于程序

ones = 1 : ones

以上是递归的，是的。它无限次地称自己为是，是的。但确实返回。它返回一个无限列表。相比之下，

noList = noList

将永远循环而不返回列表。（实际上，GHC运行时检测到这一点并引发异常，但这与讨论无关。）

类似地，

printOnes = print 1 >> printOnes
-- or, equivalently
printOnes = do
   print 1
   printOnes

构建一个IO动作，永远打印1，即使它无数次无限地递归。取而代之的是，

noPrint = noPrint

会永远循环，永远不会返回IO动作。

Answer 4

因为infi被设置为递归调用它自己。＆＃39;返回＆＃39;因为对infi的第一次调用永远不会回来，所以从主要的预期永远不会得到满足。

# The first call to infi will never return as the calls to infi
# will just continue to add more calls to the stack, until you exceed
# the size :)

main ->
  infi ->
    infi ->
      infi -> ..

IO的无限循环如何在haskell中工作

4 个答案: