是否可以保证记忆化的一致性？

Question

我想构建一个带有记忆功能的模块 I。类型 I.t 包含真正复杂的内容 c 和一些可变属性（例如 mutable is_cool）。该模块向外部提供函数来计算和获取属性（例如，is_cool），这可能是昂贵的，这就是使用可变属性的原因：

(*in i.ml *)
module Content = struct
  type t = { i: int; mutable j: int }
  let is_cool (x: t) : bool = ...
end

module I : sig
  type t
  val get_c: t -> Content.t
  val is_cool: t -> bool
  ...
end = struct 
  type t = {
     c : Content.t; 
     mutable is_cool : bool option;
     mutable property_a : int option }

  let get_c (x: t) -> Content.t = x.c

  let is_cool (x: t) : bool = 
    match x.is_cool with
    | Some r -> r
    | None -> (* not yet calculated *)
       let r = Content.is_cool x.c in
       x.is_cool <- Some r;
       r
  end
  ...

我担心的是，如何对模块 I 和外部代码进行编码，以便在整个程序执行过程中对于类型 I.t 的任何值，其可变属性始终与它的内容 c。保持一致意味着 "the mutable properties should either be None or be Some v where v represents the current property of the content".

例如，下面的代码试图直接修改属性是被模块 I.t:

的签名禁止的

(* in main.ml *)
open I

let test (x: I.t) = 
  x.is_cool <- Some false

不过，要禁止这段代码似乎并不容易，修改了内容：

(* in main.ml *)
let test (x: I.t) (i_new: int) =
  let c = I.get_c x in
  let c_new = { c with Content.i = i_new } in
  let y = { x with c = c_new } in 
  (* now the content and the properties in y are likely to be inconsistent *)

一种改进方法是在模块 I 中添加 set，并始终在 { x with c = c_new }:

的位置使用 set x c_new

(*in i.ml *)
let set (x: t) (c: Content.t) : t = 
  { c = c; is_cool = None; property_a = None }

但是，还是有问题，比如，

1) 还是不能禁止写{ x with c = c_new }

2) 修改 Content.t 中的可变组件（例如，mutable j: int）也会使 I.t 不一致：

(* in main.ml *)
let test (x: I.t) (j_new: int) =
  let c = I.get_c x in
  c.Content.j <- j_new; 
  (* now the content and the properties in x are likely to be inconsistent *)

有谁知道任何现有的反思或解决方案面对由记忆引起的这种不一致？如果我们总是在[=56=的地方使用set，并且在Content.t中不允许可变组件，我们是否可以保证任何代码场景的100％一致性？

Answer 1

嗯，你可以使用 private

您的代码如下所示：

module type C = sig
  type t = private { i: int; mutable j: int }
  val new_c : int -> int -> t
  val is_cool : t -> bool
end
module Content : C = struct
  type t = { i: int; mutable j: int }
  let new_c = ...
  let is_cool (x: t) : bool = ...
end

module I : sig
  type t
  val new_i : int -> int -> t
  val get_c: t -> Content.t
  val is_cool: t -> bool
  ...
end = struct 
  type t = {
     c : Content.t; 
     mutable is_cool : bool option;
     mutable property_a : int option }

  let new_i = ...

  let get_c (x: t) -> Content.t = x.c

  let is_cool (x: t) : bool = 
    match x.is_cool with
    | Some r -> r
    | None -> (* not yet calculated *)
       let r = Content.is_cool x.c in
       x.is_cool <- Some r;
       r
  end
  ...

如果你尝试写：

 let c = {i = 3; j = 3};;

它会拒绝你回答:

 Error: Cannot create values of the private type Content.t

是否可以保证记忆化的一致性？

Is it possible to garantee the consistency of memoization?

ocaml

side-effects

mutable

memoization

lazy-evaluation