Question

我注意到有时Haskell纯函数以某种方式被缓存：如果我用相同的参数调用该函数两次，第二次立即计算结果。

为什么会这样？它是GHCI功能还是什么？
我可以依赖于此（即：我可以确定地知道是否会缓存函数值）？
我可以为某些功能调用强制或禁用此功能吗？

根据评论的要求，这是我在网上找到的一个例子：

isPrime a = isPrimeHelper a primes
isPrimeHelper a (p:ps)
    | p*p > a = True
    | a `mod` p == 0 = False
    | otherwise = isPrimeHelper a ps
primes = 2 : filter isPrime [3,5..]

在运行它之前，我期待它非常慢，因为它一直在访问primes的元素而没有显式地缓存它们（因此，除非这些值在某处缓存，否则它们需要重新计算很多次）。但我错了。

如果我在GHCI中设置+s（在每次评估后打印时间/记忆统计数据）并评估表达式primes!!10000两次，这就是我得到的：

*Main> :set +s
*Main> primes!!10000
104743
(2.10 secs, 169800904 bytes)
*Main> primes!!10000
104743
(0.00 secs, 0 bytes)

这意味着必须缓存至少primes !! 10000（或更好：整个primes列表，因为primes!!9999也不会花费时间）。

Answer 1

在您的代码中，

primes不是函数，而是一个常量，在haskellspeak中称为CAF。如果它使用了一个参数（例如，()），如果调用它两次，你会得到同一个列表的两个不同版本，但由于它是一个CAF，你两次都会得到完全相同的列表;

作为ghci顶级定义，primes永远不会变得无法访问，因此它指向的列表的头部（因此它的尾部/其余计算）从不被垃圾收集。添加参数可以防止保留该引用，然后列表将被垃圾收集，因为(!!)向下迭代以找到正确的元素，而您对(!!)的第二次调用将强制重复整个计算而不是仅仅遍历已经计算的列表。

请注意，在编译的程序中，没有像ghci那样的顶级范围，当最后一次引用它们时，事情会被垃圾收集，很可能在整个程序退出之前，CAF与否，这意味着你的第一次调用需要很长时间，第二个不会，之后，“程序的未来”不再引用CAF，CAF占用的内存将被回收。

primes package提供了一个参数（主要是，我声称）这个理由的函数，因为携带大约半TB的素数可能不是人们想要做的。

如果您想真正了解这一点，我建议您阅读STG paper。它不包括GHC的新发展，但是很好地解释了Haskell如何映射到汇编，以及通常如何通过严格性来吃掉thunk。

如何判断Haskell是缓存结果还是重新计算结果？

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