了解 Haskell 的懒惰

Question

我正在阅读：Haskell interact function

所以我尝试了

interact (unlines . map (show . length) . lines)

它按我预期的那样工作。我输入一些东西，按回车键，然后我在提示符下打印出长度。

然后我想尝试让它简单地重复我输入的内容，所以我尝试了

interact (unlines . map id . lines)

但现在它会重复我输入的每个字符。这是为什么？我认为诀窍在于 lines 后跟 unlines - 但显然不是。 lines "a" 产生 ["a"]，那么当我开始输入时第一个函数为什么不立即给出“1”作为输出？显然我对 "Finding the length of a string is not like this -- the whole string must be known before any output can be produced."

有一些误解

Answer 1

这与惰性求值有关。我将尝试以尽可能直观的方式解释这一点。

当你写interact (unlines . map (show . length) . lines)时，每次输入一个字符，我们实际上并不知道下一个输出字符是什么，直到你按下回车。因此，您得到了预期的行为。

但是，在 interact (unlines . map id . lines) = interact id 中的每一点，每次输入一个字符时，都会保证该字符包含在输出中。因此，如果您输入一个字符，该字符也会立即输出。

这是 "lazy" 这个词有点用词不当的原因之一。确实 Haskell 只会在需要时评估某些东西，但另一方面是当需要时，它会尽快这样做。这里 Haskell 需要评估输出，因为你想打印它，所以它会尽可能多地评估它——一次一个字符——具有讽刺意味的是让它看起来很急切！

更具体地说，interact 不是为实时用户输入而设计的——它是为文件输入而设计的，在这种情况下，您可以使用 bash 将文件通过管道传输到可执行文件中。它应该是运行像这样的东西：

$ runhaskell Interactor.hs < my_big_file.txt > list_of_lengths.txt

如果你想要 line-by-line 缓冲，你可能必须手动完成，除非你想 'trick' 像 Willem 那样的编译器。下面是一些非常简单的代码，可以按您的预期工作——但请注意，它没有退出状态，这与 interact 不同，它将在 EOF 处终止。

main = do
  ln <- getLine -- Buffers until you press enter
  putStrLn ln   -- Print the line we just got
  main          -- Loop forever

Answer 2

lines "a" 产生 ["a"] 的事实并不意味着如果您当前正在输入 a，那么 lines 只是处理列表 [=12] 的输入=].您应该将输入视为（可能）无限的字符列表。如果提示正在等待用户输入，则下一次输入时 "blocking"。

但是 not 意味着像 lines 这样的函数可以 not 部分解析结果。 lines 以惰性方式实现，因此它处理字符流，每次看到换行符时，它都会开始发出下一个元素。因此，这意味着 lines 可以将无限的字符序列处理成无限的行列表。

但是，如果您使用 length :: Foldable f => f a -> Int，则这需要评估列表（但不是列表的元素）。因此，这意味着 length 只会在 lines 开始发出下一个项目时发出答案。

您可以使用 seq（和变体）在完成特定操作之前强制对术语求值。例如 seq :: a -> b -> b 会将第一个参数评估为 弱头部范式 (WHNF)，然后 return 第二个参数。

在seq的基础上，构建了其他功能，如seqList :: [a] -> [a] in the Data.Lists module of the lists包。

我们可以使用它来推迟评估，直到第一行已知，例如：

-- will echo full lines

import Data.Lists(seqList)

interact (unlines . map (\x -> seqList x x) . lines)

了解 Haskell 的懒惰

Understanding Haskell's Laziness

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