严格vs非
我有一个关于严格与非严格的定义的问题。 Haskell Laziness的wiki书(http://en.wikibooks.org/wiki/Haskell/Laziness)在“黑盒子严格性分析”一节的下面提出了以下断言:
[假设函数f只有一个参数。]函数f是一个严格的函数,当且仅当f未定义时会导致错误被打印并暂停程序。
wiki将const
与id
对比,分别显示非严格和严格的函数。
我的问题是,我的印象是,foldl是以非严格的方式进行评估,造成不良的空间泄漏,而foldl'则是严格的。
然而,上述测试似乎断言foldl和foldl'都是严格的。 如果任何参数未定义,那么这两个函数都会产生未定义的值:
> Data.List.foldl (+) undefined [1,2,3,4]
Prelude.undefined
> Data.List.foldl' (+) 0 undefined
Prelude.undefined
> Data.List.foldl' (+) undefined [1,2,3,4]
Prelude.undefined
> Data.List.foldl (+) 0 undefined
Prelude.undefined
有人能解释我错过了什么吗?
谢谢!
更好的定义是:如果在未定义该参数的情况下未定义函数,则该函数在参数中被认为是严格的。
让我们看看foldl的以下定义:
foldl f s [] = s
foldl f s (x:xs) = foldl f (f s x) xs
由此可推导出以下内容:
f
它并不严格,因为在第一个方程中f
s的值是无关紧要的。 s
两种,由于该表可以是非空和f
可能是不严格的在它的第一个参数(想flip const
)。 f
和s
是什么,这个论证都必须被评估为所谓的弱头范式。 如果可以告诉最外层的构造函数,那么代数数据类型的值在WHNF中。 换言之,foldl无法避免查看列表参数是否为空列表。 因此,它至少必须对列表值进行评估。 但是如果这个值是未定义的,那么这两个方程都不适用,因此这个foldl
应用本身是不确定的。 此外,从事实foldl
是不是在累加器严格s
我们也可以了解为什么它在许多情况下,一个坏主意,使用foldl
:系统认为没有理由居然评价术语fsx
,因为它传递给函数这在相应的论点中并不严格。 事实上,如果它评估了它,那将违反非严格性原则。 因此,根据列表的长度,累加器中会累积一个巨大的thunk:
((((s `f` x_1) `f` x_2) `f` x_3) ....) `f` x_n)
现在,如果f
本身在左边的参数中是严格的(+)
比如(+)
,那么任何试图根据需要评估foldl的结果都需要堆栈空间与列表的长度成正比。 对于f ... x_n
评估,其中...
代表左手侧必须首先评估左手侧,依此类推,直到fs x_1
并返回。
因此,我们有这个
foldl (flip const) 0 [1..n]
是n
,而
foldl const 0 [1..n]
将堆栈溢出足够大n
。 这是一个可靠的指标,在这里人类比计算机更擅长计算,因为在第二个例子中,列表的长度和内容完全不相关,大多数人会立即看到结果必须是0。
你引用的wiki部分假设你正在处理一个只有一个参数的函数。 foldl
的情况不同,首先是因为它需要多个参数,但更重要的是因为其中一个参数是一个函数。 让我们来看看几个例子,看看foldl
在参数中的确切时间。 (请注意,以下内容也适用于foldl'
。)
> foldl undefined 0 []
0
> foldl undefined 0 [1]
*** Exception: Prelude.undefined
对于空列表, foldl
不需要传递给它的组合函数。 在这种情况下,第一个参数并不严格。
> foldl (+) undefined [1, 2, 3]
*** Exception: Prelude.undefined
> foldl (+) 0 undefined
*** Exception: Prelude.undefined
当你作为组合函数传入(+)
,它在起始值和列表中是严格的。 这是另一个例子,具有不同的组合功能:
> foldl (flip (:)) undefined [1, 2, 3]
[3,2,1*** Exception: Prelude.undefined
有趣。 起始值是未定义的,但似乎在抛出异常之前调用foldl
产生了一些结果。 那这个呢:
> let (x:xs) = foldl (flip (:)) undefined [1, 2, 3]
> x
3
那里没有例外。 所以我们可以在没有碰到可怕的Prelude.undefined
情况下得到foldl
的部分结果。 为什么?
那么,唯一改变的是我们传递给foldl
的组合函数。 (+)
具有类型(大致) Int -> Int -> Int
, flip (:)
具有类型[a] -> a -> [a]
。 而3 + ((2 + 1) + undefined)
不是弱头标准形式,并且必须降低以使得undefined
被评估, (3:(2:(1:undefined)))
这不需要进一步评估,并且特别不需要评估undefined
。
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