Question

循环代码如下

cycle                   :: [a] -> [a]
cycle []                = errorEmptyList "cycle"
cycle xs                = xs' where xs' = xs ++ xs'

我很感激最后一行如何运作的解释。我觉得它会在没有返回的情况下进入无限递归，或者我会说没有在屏幕上打印任何东西。我想我的直觉是错误的。

Answer 1

一个列表，就像Haskell中的其他所有内容一样，都是懒惰的评估。

粗略地说，要进行OOP类比，您可以将列表视为一种“迭代器对象”。查询时，它报告是否有下一个元素，如果是，那么这个元素是什么，列表的尾部是什么（这是另一个“迭代器对象”）。

定义为

的列表

xs = 1 : xs

不会导致非终止。它对应于“迭代器对象”o，当查询时，它回答：“下一个元素是1，并且可以使用o”查询列表的其余部分。基本上，它会自行返回。

这与列表尾部的列表没有区别：列表本身的“指针”：循环列表。这需要一定的空间。

与++一起添加的内容相同：

xs = [1] ++ xs

与上一个列表相同。

在您的代码中，部分

where xs' = xs ++ xs'

创建一个以xs开头的列表，然后继续列表本身xs'。在操作上，它是一个“迭代器对象”o，一个接一个地返回xs的元素，当返回xs的最后一个元素时，它与“你配对可以在o“查询列表的其余部分。同样，一个后向指针，它构建一种循环列表。

Answer 2

让我们分别取出最后一行：

cycle xs                = xs' where xs' = xs ++ xs'

现在，让我们尝试减少它：

cycle xs                = xs ++ (xs ++ (xs ++ (xs ++ ...)))

你可以看到它无限扩展。但请注意，这不是Haskell中表达式减少的方式。当需要时，表达式将减少到WHNF。所以，我们要求cycle函数中的一些值：

ghci > take 1 $ cycle [1..]
[1]

这是take函数的实现方式：

take n _      | n <= 0 =  []
take _ []              =  []
take n (x:xs)          =  x : take (n-1) xs

现在，由于模式匹配，将首先评估值n。由于它已经处于正常状态，因此不需要进一步减少，并且将检查它是否小于或等于零。由于条件失败，它将继续进入第二个条件。在这里，将检查它的第二个参数，看它是否等于[]。像往常一样，haskell会将它评估为WHNF 1:_。这里_代表thunk。现在整个表达式将减少到1:take 0 _。由于此值必须以ghci打印，因此整个1:take 0 _将再次减少。按照上述类似的步骤，我们会将1:[]缩减为[1]。因此，cycle [1,2,3]将以(1:xs)的形式缩减为WHNF，并最终缩减为[1]。但是如果循环函数本身在它的实现中是严格的，那么它将进入无限循环：

cycle :: NFData a => [a] -> [a]
cycle [] = []
cycle xs = let xs' = xs ++ xs'
           in deepseq xs xs'

您可以在ghci中测试：

ghci > take 1 $ cycle [1..]
^CInterrupted.

Haskell循环函数

2 个答案: