ghci 中的“trace”函数不会在第二次调用时打印出来

Question

问题：

trace 函数在第二次调用时不起作用，但这只有在包含 trace 的函数被加载到 ghci 时才会发生。

问题

为什么会这样？
我如何加载 Haskel 模块并仍然具有预期的行为？

意外行为：

我有一个名为 test.hs

的文件

import Debug.Trace (trace)
main = trace "test" return "main is called"

然后我在 ghci 中输入以下内容。关于 main trace 的第二次调用的注意事项没有打印“test”

Prelude> :l test
[1 of 1] Compiling Main             ( test.hs, interpreted )
Ok, one module loaded.
*Main> main
test
"main is called"
*Main> main      -- No output from trace?
"main is called"

预期行为

但是，如果我在 ghci 中键入主函数，我会得到预期的行为

Prelude> import Debug.Trace (trace)
Prelude Debug.Trace> main = trace "test" return "main is called" 
Prelude Debug.Trace> main
test
"main is called"
Prelude Debug.Trace> main -- Output from trace
test
"main is called"
Prelude Debug.Trace>

更新

@Robin Zigmond 建议，我尝试了不同的括号但没有成功

main = trace "test" (return "main is called")
main = return(trace "test" "main is called") -- Joins the outputs into one string

Answer 1

首先，关于 Haskell 如何评估事物的一般概念。考虑这个表达式

(\x -> x * x) (2 + 2)

Haskell是懒惰；函数在调用之前不会计算它们的参数，所以一个天真的方法是：

(2 + 2) * (2 + 2)

但这会使工作加倍！

代替的是：

    *
   /  \
   \  /
   (2+2)

也就是说，运行时记住 2 + 2 来自一个地方，并且在对其求值时，结果会在表达式的其他部分重用：

然后

trace 函数包装了一个表达式，并且仅在表达式为 "popped" 的 第一次 时打印消息。如果再次请求结果，它不会再次打印消息：

ghci> (\x -> x * x) (trace "pop!" (2 + 2))
pop!
16

拼图的下一部分是 IO 动作。在 Haskell 中，像 IO 动作这样的类似语句的东西实际上是像其他任何东西一样的值。它们可以作为参数传递给函数，也可以从函数返回。只是运行时将它们解释为对在现实世界中执行的有效操作的描述。

因此，类型为 IO something 的表达式必须在执行之前求值（在纯粹的惰性意义上）（在 "interacts with the world" 意义上）。例如：

(\x -> x >> x) (trace "test" (putStrLn "foo"))

变成

        (>>)
       /  \
       \  /
(trace "test" (putStrLn "foo"))

这里我们弹出表达式并且 "test" 打印一次

        (>>)
       /  \
       \  /
    putStrLn "foo"

运行时看到类似

的内容

putStrLn "foo", then putStrLn "foo" again

实际上，您写的内容略有不同：(trace "test" return) "main is called"。在您的代码中，trace 包装了 return 函数，而不是结果 IO String 值。但是效果是一样的，函数也是Haskell中的值。类型为函数的表达式必须在调用函数之前求值。

此外，在您的情况下，发生的情况是 main 操作被评估一次，并执行多次。

请注意 trace 的效果（在控制台上打印内容）在 IO 操作的正常流程之外。它们根据惰性评估的变幻莫测而发生。这是一个调试功能，不应该用于 "real" 工作。

更新：我忘了回答这部分问题：为什么 trace 在你的 ghci 实验中有你期望的行为？

trace "test" (return "foo") 是一个多态值，它实际上并没有指定具体的 monad（尝试 :t return "foo"）。 ghci 的 defaulting rules 在执行之前将其实例化为 IO。这种多态性使得 ghci 在您每次输入 main 时重新计算该值。如果您提供显式类型注释，如 main = (trace "test" (return "foo")) :: IO String.

，效果应该会消失

ghci 中的“trace”函数不会在第二次调用时打印出来

`trace` function in ghci does not print on second invocation

haskell

ghci

问题：

问题

意外行为：

预期行为

更新