对于带约束的表达式，Haskell 中的求值如何工作

Question

假设我用 GHCi 写：

GHCi> let x = 1 + 2 :: Integer
GHCi> seq x ()
GHCi> :sprint x

GHCi 按自然预期打印 x = 3。

然而，

GHCi> let x = 1 + 2
GHCi> seq x ()
GHCi> :sprint x

产量x = _

两个表达式之间的唯一区别是它们的类型（Integer vs Num a => a）。我的问题是到底发生了什么，为什么在后一个例子中似乎 x 没有被评估。

Answer 1

主要问题是

let x = 1 + 2

定义类型 forall a. Num a => a 的多态值，它的计算类似于函数。

每次使用 x 都可以使用不同的类型，例如x :: Int、x :: Integer、x :: Double 等。这些结果根本不是 "cached"，而是每次都重新计算，就好像 x 是一个被多次调用的函数，可以这么说。

的确，类型类的一个常见实现将这样的多态x实现为一个函数

x :: NumDict a -> a

上面的 NumDict a 参数是由编译器自动添加的，并携带有关 a 是 Num 类型的信息，包括如何执行加法，如何解释整数文字在 a 内，依此类推。这称为 "dictionary-passing" 实现。

所以，多次使用多态x确实对应多次调用一个函数，导致重新计算。为了避免这种情况，在 Haskell 中引入了（可怕的）单态限制，迫使 x 成为单态。 MR 不是一个完美的解决方案，在某些情况下会产生一些令人惊讶的类型错误。

为了缓解这个问题，MR 在 GHCi 中默认是禁用的，因为在 GHCi 中我们不太关心性能——那里的可用性更重要。然而，正如您发现的那样，这会导致重新计算重新出现。

How does evaluation in Haskell work, for expressions with constraints