seq功能和严格性
我一直在想这很多,但我一直没有找到任何关于它的事情。
当使用seq
功能时,它如何真正起作用? 在任何地方,只是解释说seq ab
评估a
,丢弃结果并返回b
。
但是,这到底意味着什么? 以下将导致严格的评估:
foo s t = seq q (bar q t) where
q = s*t
我的意思是,在q
严格在使用前评估bar
? 以下是否等同:
foo s t = seq (s*t) (bar (s*t) t)
我觉得有点难以弄清这个功能的功能。
你不是一个人。 由于几个不同的原因, seq
可能是最难以使用的Haskell函数之一。 在你的第一个例子中:
foo s t = seq q (bar q t) where
q = s*t
q
在评估bar qt
之前评估。 如果bar qt
永远不会被评估, q
也不会。 所以,如果你有
main = do
let val = foo 10 20
return ()
因为val
从不使用,所以不会被评估。 所以q
也不会被评估。 如果你有
main = print (foo 10 20)
对foo 10 20
的结果进行评估(通过print
),因此在foo
内q
在bar
的结果之前进行评估。
这也是为什么这不起作用:
myseq x = seq x x
在语义上,这意味着第一个x
将在评估第二个x
之前被评估。 但是如果第二个x
从来没有被评估过,那么第一个x
也不需要。 所以seq xx
与x
完全等价。
你的第二个例子可能是也可能不是一回事。 在这里,表达式s*t
将在bar
的输出之前被评估,但它可能与s*t
一个bar
参数的s*t
。 如果编译器执行常见的子表达式消除,它可能会共同使用两个相同的表达式。 尽管GHC在CSE的哪个位置可以保持相当保守,所以你不能依赖这个。 如果我定义bar qt = q*t
它会在bar中使用该值之前执行CSE并评估s*t
。 对于更复杂的表达式可能不这样做。
您可能也想知道严格评估意味着什么。 seq
将第一个参数评估为弱头标准形式(WHNF),对于数据类型来说,这意味着解包最外层的构造函数。 考虑这个:
baz xs y = seq xs (map (*y) xs)
由于map
原因, xs
必须是一个列表。 当seq
评估它时,它本质上将代码转换为
case xs of
[] -> map (*y) xs
(_:_) -> map (*y) xs
这意味着它将确定列表是否为空,然后返回第二个参数。 请注意,没有评估任何列表值。 所以你可以这样做:
Prelude> seq [undefined] 4
4
但不是这样
Prelude> seq undefined 5
*** Exception: Prelude.undefined
无论您使用什么样的数据类型作为seq
第一个参数,对WHNF的评估将足够远以找出构造函数,而不再进一步。 除非数据类型的组件使用爆炸模式标记为严格。 然后所有严格的领域也将被评估为WHNF。
编辑:(感谢Daniel Wagner在评论中的建议)
对于函数, seq
将评估表达式,直到函数“具有lambda显示”,这意味着它已准备好应用程序。 以下是一些可能证明这意味着什么的例子:
-- ok, lambda is outermost
Prelude> seq (x -> undefined) 'a'
'a'
-- not ok. Because of the inner seq, `undefined` must be evaluated before
-- the lambda is showing
Prelude> seq (seq undefined (x -> x)) 'b'
*** Exception: Prelude.undefined
如果你认为lambda绑定是一个(内置的)数据构造函数, seq
函数与在数据上使用它完全一致。
此外,“lambda绑定”包含所有类型的函数定义,无论是由lambda表示法定义还是作为普通函数定义。
HaskellWiki seq页面的Controversy部分对seq
在功能方面的一些后果略有介绍。
你可以把seq
想成是:
seq a b = case a of
_ -> b
这将评估a
头正常形式(WHNF),然后继续评估b
。
在8月份的评论之后进行编辑:这种case ... of
是严格的,GHC Core版本,它总是强制它的论点。