信息:
从文档和教程中可以看出:默认情况下“Haskell 很懒”。
他们没有解释相关细节,我想知道。
现在我知道如果我写:
filter odd [1, 2, 3]
在结果显示或在表达式中使用之前,它不会过滤结果。
我对此有几个问题:
head
函数是惰性函数吗?
如果不是,为什么它不懒惰?
如果是惰性的,Haskell编译器如何知道何时执行该函数?
我给你举个例子:
f a b = head a + head b
f [2, 3] [4, 5]
在这种情况下,从我的角度来看,head 将不会返回 2 + 4。
它将返回一些类型或函数,稍后在需要时执行。 (如果我在某个地方弄错了,请纠正我)。
所以我的建议是,当 Haskell 看到像“+”这样的操作时,它会计算结果。
但它变得更加复杂,因为对于整数,我想如果我写 3 + 5
它也可以是惰性表达式。
我怀疑当惰性表达式开始计算时是否存在包含函数的列表,因为很难编写所有变体。
最后:
f head [1, 2]
假设在 f
函数中我打印了传递的变量的类型。
现在 Haskell 如何知道应该传递 Int 1 还是惰性表达式?
谢谢
最佳答案
我认为这里存在一些混淆,因为术语“惰性”有时在两种不同的上下文中使用。
- 惰性语义(与急切语义相对)
- 惰性函数(实际上应该称为非严格函数)
关于惰性语义与急切语义:考虑这个表达式
(\x -> 42) (error "urk!")
当评估上述内容时,结果是什么?
根据eager语义,我们在调用函数之前评估参数。结果将是一个运行时错误。
根据惰性语义,我们立即调用该函数。这个过程可以从操作上和外延上理解如下。
在操作上,它会传递一个thunk,一个描述尚未评估的参数的对象,并且每当参数x
时都会“强制”(评估) > 是需要的。我们可以假装x
指向未计算的表达式error "urk!"
,当需要x
时,它将被计算。
在表示上,我们使用了一个数学技巧:我们用一个称为“bottom”的特殊值来表示错误,并说错误“urk!”
具有这样的底部值。
然后,我们简单地假装这个特殊的值可以被传递。在上面的函数调用中,x
将绑定(bind)到“bottom”,就好像它是一个普通值一样。这可以说更简单,因为我们不需要关注表达式的计算方式,而只需关注底部如何传播。
更准确地说,我们让“bottom”代表运行时错误和非终止(无限递归),这两者都让程序能够返回实际结果。
例如,我们有 if Bottom then .. else ..
将始终产生底部。对于 bottom + 4
也是如此,即底部。再次,SomeConstructor 的 case 底部 -> ...; ...
是底部(好吧,除了 newtypes
,但让我们忽略这一点)。相反,根据 f
的作用,f Bottom
可能是也可能不是底部:如果它需要参数,结果将是底部。
关于惰性(非严格)函数。函数 f
有时被称为“惰性”(或者更准确地说,非严格)当且仅当 f Bottom
是底部。
例如:
f x = x+1 -- strict / non lazy
f x = 5 -- non strict / lazy
head xs = case xs of -- strict / non lazy
[] -> error "head: empty list"
(x:xs) -> x
g x = (x,True) -- non strict / lazy
因此,由于 headbottom
是 casebottomof...
,即底部,因此 head
并不懒惰。在操作上,由于 head
在生成结果之前需要其参数,因此它是严格/非惰性的。
关于g
:惰性语义的一个主要特征是像构造函数对(,)
这样的data
构造函数本质上是惰性的。也就是说,(bottom, 4)
与bottom 不同:这使得即使第一对组件是一个snd (bottom, 4) = 4
“错误”值。
因此,g Bottom = (bottom, True)
不是底部,我们可以应用 snd
来提取 True
而不会触发错误.
关于带 head 函数的 Haskell 惰性问题,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/52732878/