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haskell - 共享一个无点函数，但评估两次

问题描述

我一直在尝试了解 Haskell 中共享计算的工作原理。根据我的理解，无点共享计算应该只评估一次（由CSE提供）。

(A) 例如，考虑以下代码及其输出：

*Main> let foo = trace "eval foo" 5 in foo + foo
eval foo
10

*Main> let foo' = \x -> trace "eval foo'" x in (foo' 5) + (foo' 5)
eval foo'
eval foo'
10

正如预期的那样，foo只评估一次（CSE 可能会启动），而foo'懒惰地评估两次。没事儿。我使用 GHCi 7.6.3 版尝试了上述操作。接下来，我在 GHCi 版本 8.6.5 中尝试了相同的代码，结果改为：

*Main> let foo = trace "eval foo" 5 in foo + foo
eval foo
eval foo
10

请注意，foo现在评估了两次。

(B) 同样，对于 GHCi，版本 7.6.3：

*Main> let goo = const (trace "eval goo" 5) in goo () + goo ()
eval goo
10

但是，GHCi，版本 8.6.5 评估goo两次：

*Main> let goo = const (trace "eval goo" 5) in goo () + goo ()
eval goo
eval goo
10

(C) 最后，两个版本对以下结果产生相同的结果：

*Main> let foo_wrapper x = let foo = trace "eval foo" x in foo + foo
*Main> foo_wrapper 5
eval foo
10

trace我想知道 GHCi-8 中是否默认关闭了某些优化，或者是否以某种方式对力的副作用foo进行了两次评估？还是 GHCi-7 有问题？GHCi 应该如何处理像 (A) 和 (B) 这样的表达式？

（更新 1）

对于场景 (C)，请考虑 GHCi-8 中的以下运行（主要区别在于 的第二个参数trace）：

*Main> let foo_wrapper x = let foo = trace "eval foo" x in foo + foo 
*Main> foo_wrapper 5
eval foo
10
*Main> :t (foo_wrapper 5)
(foo_wrapper 5) :: Num a => a

*Main> let foo_wrapper' x = let foo = trace "eval foo" 5 in foo + foo 
*Main> foo_wrapper' ()
eval foo
eval foo
10
*Main> :t (foo_wrapper' ())
(foo_wrapper' ()) :: Num a => a

标签： haskelllazy-evaluationghci

解决方案

正如预期的那样，foo只评估一次（CSE 可能会启动）

不，这与 CSE 无关，它只是惰性求值（又名按需调用）的工作方式：foo是一种恒定的应用形式，因此它只需要计算一次（从 thunk 强制到 WHNF），然后就可以简单地无需任何进一步计算即可重复使用。这在 GHCi-8 中不再起作用的原因是 7.8 取消了GHCi 中的单态限制。为什么这是相关的？嗯，trace "eval foo" 5是类型的多态表达式Num a -> a。并且多态表达式不能是 CAF。因此，您得到的不是按需调用，而是按名称调用语义。

再次获得共享的最简单方法是通过添加显式签名来使类型单态来强制执行 CAF：

Prelude Debug.Trace> let foo = trace "eval foo" 5 :: Int in foo + foo
eval foo
10

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