clojure - (另一个)Clojure 中循环递归的堆栈溢出

Question

类似问题:One , Two , Three .

我在这里彻底困惑了。我正在使用loop-recur表格，我正在使用 doall ，但我仍然遇到大循环的堆栈溢出。我的 Clojure 版本是 1.5.1。

上下文:我正在训练一个神经网络来模拟异或。函数xor是前馈函数，获取权重和输入并返回结果；函数 b-xor 是反向传播函数，根据上次调用 xor 的结果返回更新后的权重。

下面的循环运行得很好，运行得非常快，并返回一个结果，并且根据它返回的结果，它正在完美地训练权重:

(loop [res 1        ; <- initial value doesn't matter
       weights xorw ; <- initial pseudo-random weights
       k 0]         ; <- count
  (if (= k 1000000)
      res
      (let [n (rand-int 4)
            r (doall (xor weights (first (nth xorset n))))]
        (recur (doall r)
               (doall (b-xor weights r (second (nth xorset n))))
               (inc k)))))

但是，当然，这只是给我最后一次运行的结果。显然我想知道为了得到这个结果而训练了哪些权重!以下循环除了返回值发生变化外什么都没有发生溢出:

(loop [res 1
       weights xorw
       k 0]
  (if (= k 1000000)
      weights              ; <- new return value
      (let [n (rand-int 4)
            r (doall (xor weights (first (nth xorset n))))]
        (recur (doall r)
               (doall (b-xor weights r (second (nth xorset n))))
               (inc k)))))

这对我来说没有意义。每次调用xor 时都会使用整个权重。那么为什么我可以在内部使用 weights 但不能将其打印到 REPL？

正如你所看到的，我在各种地方都卡住了 doall，超出了我认为我应该需要的范围。 XOR 是一个玩具示例，因此 weights 和 xorset 都非常小。我相信溢出不是由于执行xor和b-xor而发生的，而是当REPL尝试打印权重时发生的，出于这两个原因:

(1) 这个循环最多可以循环 1500 次而不会溢出堆栈。

(2)循环运行的时间与循环的长度一致；也就是说，如果我循环到5000，它会运行半秒，然后打印堆栈溢出；如果我循环到 1000000，它会运行十秒，然后打印堆栈溢出 - 同样，只有当我在最后打印 weights 而不是 res 时。

(3) 编辑:另外，如果我只是将循环包装在 (def w ... ) 中，则不会出现堆栈溢出。不过，尝试查看结果变量确实如此。

user=> (clojure.stacktrace/e)
java.lang.StackOverflowError: null
 at clojure.core$seq.invoke (core.clj:133)
    clojure.core$map$fn__4211.invoke (core.clj:2490)
    clojure.lang.LazySeq.sval (LazySeq.java:42)
    clojure.lang.LazySeq.seq (LazySeq.java:60)
    clojure.lang.RT.seq (RT.java:484)
    clojure.core$seq.invoke (core.clj:133)
    clojure.core$map$fn__4211.invoke (core.clj:2490)
    clojure.lang.LazySeq.sval (LazySeq.java:42)
nil

惰性序列在哪里？

如果您有更好的方法来做到这一点的建议(这只是我的即时 REPL 代码)，那就太好了，但我真的在寻找关于这种情况下发生的情况的解释.

<小时/>

编辑2:绝对(？)REPL 有问题。

这很奇怪。 weights 是一个包含六个列表的列表，其中四个为空。到目前为止，一切都很好。但是尝试将其中一个空列表打印到屏幕会导致堆栈溢出，但这只是第一次。第二次打印时没有抛出任何错误。打印非空列表不会产生堆栈溢出。现在我可以继续我的项目了，但是......这里到底发生了什么？有任何想法吗？ (请原谅以下丑陋之处，但我认为这可能会有所帮助)

user=> (def ww (loop etc. etc. ))
#'user/ww
user=> (def x (first ww))
#'user/x
user=> x
StackOverflowError   clojure.lang.RT.seq (RT.java:484)
user=> x
()
user=> (def x (nth ww 3))
#'user/x
user=> x
(8.47089879874061 -8.742792338501289 -4.661609290853221)
user=> (def ww (loop etc. etc. ))
#'user/ww
user=> ww
StackOverflowError   clojure.core/seq (core.clj:133)
user=> ww
StackOverflowError   clojure.core/seq (core.clj:133)
user=> ww
StackOverflowError   clojure.core/seq (core.clj:133)
user=> ww
StackOverflowError   clojure.core/seq (core.clj:133)
user=> ww
(() () () (8.471553034351501 -8.741870954507117 -4.661171802683782) () (-8.861958958234174 8.828933147027938 18.43649480263751 -4.532462509591159))

Answer 1

如果您对包含更多惰性序列的序列调用 doall，则 doall 不会递归地迭代子序列。在这种特殊情况下，b-xor 的返回值包含从先前的空列表延迟定义的空列表，等等。我所要做的就是将一个 doall 添加到生成空列表的 map 中(在 b-xor 中)，问题就消失了。这个循环(所有 doall 都被删除)永远不会溢出:

(loop [res 1
       weights xorw
       k 0]
  (if (= k 1000000)
      weights 
      (let [n (rand-int 4)
            r (xor weights (first (nth xorset n)))]
        (recur r
               (b-xor weights r (second (nth xorset n)))
               (inc k)))))

好的。所以我有一个答案。我希望这对其他一些可怜的人有所帮助，他们认为自己已经通过放置不当的 doall 解决了懒惰的排序问题。

这仍然给我留下了一个关于 REPL 的问题，但它可能应该放在一个不同的问题下，这样它就不会有这个问题的所有包袱。您可以在我上面的问题中看到，空列表已正确评估。为什么第一次打印它们会抛出异常？我将对此进行一些实验，如果我无法弄清楚......新问题!