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parsing - 应用程序解析器陷入无限循环

问题描述

我正在尝试实现自己的 Applicative 解析器，这是我使用的代码：

{-# LANGUAGE ApplicativeDo, LambdaCase #-}

module Parser where

-- Implementation of an Applicative Parser

import Data.Char
import Control.Applicative (some, many, empty, (<*>), (<$>), (<|>), Alternative)

data Parser a = Parser { runParser :: String -> [(a, String)] }

instance Functor Parser where
  -- fmap :: (a -> b) -> (Parser a -> Parser b)
  fmap f (Parser p) = Parser (\s -> [(f a, s') | (a,s') <- p s])

instance Applicative Parser where
  -- pure :: a -> Parser a
  -- <*> :: Parser (a -> b) -> Parser a -> Parser b
  pure x = Parser $ \s -> [(x, s)]
  (Parser pf) <*> (Parser p) = Parser $ \s -> 
               [(f a, s'') | (f, s') <- pf s, (a, s'') <- p s']

instance Alternative Parser where
  -- empty :: Parser a
  -- <|> :: Parser a -> Parser a -> Parser a
  empty = Parser $ \_s -> []
  (Parser p1) <|> (Parser p2) = Parser $ \s ->
      case p1 s of [] -> p2 s
                   xs -> xs

char :: Char -> Parser Char
char c = Parser $ \case (c':cs) | c == c' -> [(c,cs)] ; _ -> []

main = print $ runParser (some $ char 'A') "AAA"

当我运行它时，它会卡住并且永远不会返回。在深入研究问题后，我确定了根本原因是我实施该<|>方法。如果我使用以下实现，那么一切都会按预期进行：

instance Alternative Parser where
  empty = Parser $ \_s -> []
  p1 <|> p2 = Parser $ \s ->
    case runParser p1 s of [] -> runParser p2 s
                           xs -> xs

在我的理解中，这两个实现是相当等价的。我猜这可能与 Haskell 的惰性评估方案有关。有人可以解释发生了什么吗？

标签： parsinghaskellinfinite-looplazy-evaluationalternative-functor

解决方案

事实“明星”：在您的实施中(<*>)：

Parser p1 <*> Parser p2 = ...

...我们必须进行足够的计算以知道这两个参数实际上都是Parser构造函数对某事物的应用，然后我们才能继续等式的右侧。

事实“管道严格”：在这个实现中：

Parser p1 <|> Parser p2 = ...

...我们必须进行足够的计算以知道两个解析器实际上都是Parser构造函数的应用程序，然后才能继续进行等号的右侧。

事实“管道懒惰”：在这个实现中：

p1 <|> p2 = Parser $ ...

...我们可以继续等号的右侧而不对p1or进行任何计算p2。

这很重要，因为：

some v = some_v where
    some_v = pure (:) <*> v <*> (some_v <|> pure [])

让我们来看看你的第一个实现，我们知道“管道严格”的事实。我们想知道是否some_v是Parser对某事的应用。多亏了事实“星”，我们因此必须知道pure (:)、v和some_v <|> pure []是否是Parser对某事物的应用。要知道最后一个，实际上是“管道严格”，我们必须知道是否some_v以及pure []是否适用Parser于某物。哎呀！我们刚刚展示了要知道是否some_v是Parser对某事物的应用，我们需要知道是否some_v是Parser对某事物的应用——一个无限循环！

另一方面，在您的第二个实现中，要检查是否some_v是 a Parser _，我们仍然必须检查pure (:),v和some_v <|> pure []，但是由于事实上“管道懒惰”，这就是我们需要检查的全部- 我们可以确信这some_v <|> pure []是 aParser _没有 first递归地检查some_v和pure []是。

（接下来，您将了解- 当从 更改为使两个newtype实现都工作时，您将再次感到困惑！）datanewtype

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