c - 惰性求值中的原语函数类型

Question

我想知道像 Haskell 这样的惰性函数式编程语言中的原语函数的确切类型是什么。

假设 thunk 被评估为弱头正常形式的对象。那么，在像C这样的严格语言中，原语函数的类型应该是什么？

我的猜测是:

primitive1 : (thunk, thunk, ...) -> thunk
primitive2 : (thunk, thunk, ...) -> object

我认为原始函数应该作为参数传递 thunk，因为它们可能不需要其中的一些。但是，我不知道它们是否应该返回一个 thunk 或评估对象，而后者必须用如下所示的某些函数包装以使其变得懒惰。

lazy : ((thunk, thunk, ...) -> object) -> ((thunk, thunk, ...) -> thunk)

Answer 1

在 GHC 中，Haskell 原语函数(有时称为 PrimOp)是使用指针(指向“堆对象”)和拆箱的混合调用类型(包括 C 风格的整型、 double 型等)。 Haskell 类型系统确保 PrimOps 始终获取对象的数量、顺序和类型他们期望的指针和未装箱的值。这一点很重要但要注意，当基元需要指向特定类型的堆对象的指针时，例如 String，它需要一个指向堆对象的指针，该对象可能是一个列表构造函数(因为 Haskell String 是字符列表)或 thunk可以评估为列表构造函数。

因此，Haskell PrimOp 的“严格”类型没有区别介于 thunk 和非 thunk 之间。如果有一个原始函数例如，获取列表的长度(没有)，使用您的符号，它可能具有以下类型:

primitiveLength : (list_object) -> unboxed_int

其中list_object将是指向任一列表的指针构造函数或可以生成列表构造函数的thunk。

这确实是唯一明智的方法。 PrimOp 无法控制它的参数是否仍然是一个 thunk 还是已经被之前的一些计算部分(或完全!)评估，因此它必须准备好接受其中任何一个。

类似地，如果 Haskell PrimOp 返回一个堆对象，该对象在技术上可以是 thunk 或非 thunk，并且该选择不会影响原语的“严格”类型签名。

实际上，PrimOp 返回 thunk 并不是很有用。在惰性语言中，调用原语的事实意味着需要它的返回值。如果它返回一个 thunk，则需要立即评估该 thunk，那么为什么要返回一个 thunk？

(编辑添加:)顺便说一句，上面的 PrimOps 没有什么特别的:用​​户定义的 Haskell 函数也使用指针和未装箱类型的混合来调用(并且它们从不返回 thunk)。