haskell - 困惑 : Haskell IO Laziness

Question

我在理解 Haskell 惰性求值方面遇到困难。

我编写了简单的测试程序。它读取4行数据并第二和第四输入行有很多数字。

consumeList :: [Int] -> [Int] -> [Int]
consumeList [] _ = error "hi" -- to generate heap debug
consumeList (x:xs) y = consumeList xs y   
main = do
    inputdata <- getContents
    let (x:y:z:k:xs) = lines inputdata
        s = map (read ::String->Int) $ words $ k
        t = []
    print $ consumeList s t

执行

words 和 map在字符流上，该程序惰性地使用常量内存。

但是当我添加参数t时，情况发生了变化。我的期望是因为 t 是惰性流上的 map 和 words，并且 t 未在 consumeList 中使用，此更改不应改变内存使用情况。但没有。

consumeList :: [Int] -> [Int] -> [Int]
consumeList [] _ = error "hi" -- to generate heap debug
consumeList (x:xs) y = consumeList xs y
main = do
    inputdata <- getContents
    let (x:y:z:k:xs) = lines inputdata
        s = map (read ::String->Int) $ words $ k
        t = map (read ::String->Int) $ words $ y
    print $ consumeList s t    -- <-- t is not used

Q1) 为什么这个程序在根本不使用t的情况下不断分配内存？

我还有一个问题。当我用 [,] 模式匹配惰性流时，不是(:) 内存分配行为发生了变化。

consumeList :: [Int] -> [Int] -> [Int]
consumeList [] _ = error "hi" -- to generate heap debug
consumeList (x:xs) y = consumeList xs y   
main = do
    inputdata <- getContents
    let [x,y,z,k] = lines inputdata    -- <---- changed from (x:y:..)
        s = map (read ::String->Int) $ words $ k
        t = []
    print $ consumeList s t

Q2) (:) 和 [,] 在惰性求值方面有何不同？

欢迎任何意见。谢谢

[编辑]

Q3) 那么，是否可以先处理第四行，然后处理处理第二行，而不增加内存消耗？

Derek 指导的实验如下。通过切换第二个示例中的 y 和 k，我得到了相同的结果:

consumeList :: [Int] -> [Int] -> [Int]
consumeList [] _ = error "hi"
consumeList (x:xs) y = consumeList xs y
main = do
    inputdata <- getContents
    let (x:y:z:k:xs) = lines inputdata
        s = map (read ::String->Int) $ words $ y  -- <- swap with k
        t = map (read ::String->Int) $ words $ k  -- <- swap with y
    print $ consumeList s t

Answer 1

为了回答您的第一个问题，就垃圾收集器而言，t 一直处于事件状态，直到您到达 consumeList 的末尾。这没什么大不了的，因为 t 会是一个 thunk 指向要做的工作，但这里的问题是 thunk 现在让 y 保持事件状态并且 getContents 必须实际读取 y 才能到达 k。在您的第一个示例中， y 可能会在读入时被垃圾收集。(作为一个实验，如果您在中切换 y 和 k在这个示例中，我怀疑您会看到与第一个示例非常相似的行为。)

对于你的第二个问题，let [x,y,z,k] = ... 表示“(无可辩驳地)匹配恰好四个元素的列表”。这意味着当您强制 k 时，它需要(此时)检查是否没有其他元素，这意味着它需要读入与 k 对应的所有输入在它开始处理之前。在前面的情况下，let (x:y:z:k:xs) = ... 它可以立即开始处理 k，因为它不必首先检查xs 是 [] 还是 (_:_)。