haskell - 将 String 转换为 Int 检查是否溢出

Question

当我尝试将一个非常长的整数转换为 Int 时，我很惊讶没有抛出任何错误:

Prelude> read "123456789012345678901234567890" :: Int
-4362896299872285998

Text.Read 模块中的

readMaybe 给出相同的结果。

两个问题:

• 我应该调用哪个函数来执行安全转换？
• 地球上类型最安全的语言怎么会允许如此不安全的事情发生？

更新1:

这是我尝试编写一个检查边界的 read 版本:

{-# LANGUAGE ScopedTypeVariables #-}

parseIntegral :: forall a . (Integral a, Bounded a) => String -> Maybe a
parseIntegral s = integerToIntegral (read s :: Integer) where
  integerToIntegral n | n < fromIntegral (minBound :: a) = Nothing
  integerToIntegral n | n > fromIntegral (maxBound :: a) = Nothing
  integerToIntegral n = Just $ fromInteger n

这是我能做的最好的事情吗？

Answer 1

背景:为什么未经检查的溢出实际上很棒

Haskell 98 明确未指定溢出行为，这对实现者有利，但对其他人不利。 Haskell 2010 在两个部分中讨论它 - 在从 Haskell 98 继承的部分中，它没有明确指定，而在 Data.Int 的部分中。和Data.Word ，已指定。这种不一致有望最终得到解决。

GHC 很友善地明确指定了它:

All arithmetic is performed modulo 2^n, where n is the number of bits in the type.

这是一个非常有用的规范。特别是，它保证 Int , Word , Int64 , Word32等，形成环，甚至principal ideal rings ，在加法和乘法下。这意味着算术将始终正确运行 - 您可以以多种不同的方式转换表达式和方程，而不会破坏事物。在溢出时引发异常会破坏所有这些属性，从而使程序的编写和推理变得更加困难。唯一真正需要小心的是当您使用类似 < 之类的比较运算符时和compare - 固定宽度整数不形成有序组，因此这些运算符有点敏感。

为什么不检查读取是有意义的

读取整数涉及许多乘法和加法。它还需要很快。检查以确保读取内容“有效”并不那么容易快速完成。特别是，虽然很容易找出加法是否溢出，但找出乘法是否溢出却不容易。我能想到的唯一明智的方法是对 Int 执行检查读取是

1. 读作 Integer ，检查，然后转换。 Integer算术比 Int 昂贵得多算术。对于较小的东西，例如 Int16 ，可以通过 Int 来完成读取，检查Int16溢出，然后缩小。这更便宜，但仍然不是免费的。

2. 将十进制数与 maxBound 进行比较(或者，对于负数， minBound )在阅读时。这似乎更有可能相当有效，但仍然会产生一些成本。正如本答案的第一部分所解释的，溢出并没有本质上的错误，因此尚不清楚抛出错误实际上比给出模 2^n 的答案更好。