haskell - 为什么 toInteger::Int -> Integer 是惰性的？

Question

我有以下代码:

{-# NOINLINE i2i #-}
i2i :: Int -> Integer
i2i x = toInteger x

main = print $ i2i 2

使用 -ddump-simpl 标志运行 GHC 会给出:

[Arity 1
 NoCafRefs
 Str: DmdType U(L)]
Main.i2i = GHC.Real.toInteger1

似乎从 Int 到 Integer 的转换是惰性的。为什么会这样 - 有没有一种情况我可以拥有

(toInteger _|_ ::Int) /= _|_

？

编辑:这个问题更多地与 GHC 严格分析器有关，而不是与惰性本身有关。此代码源自探索标准均值函数:

--mean :: Integer -> Integer -> [Integer] -> Double
mean :: Integer -> Int -> [Integer] -> Double
mean acc n [] = fromIntegral acc / fromIntegral n
mean acc n (x:xs) = mean (acc + x) (n + 1) xs

main = print $ mean 0 0 [1..1000000]

此代码在 O(N) 空间上运行。当我取消注释第一行时，空间消耗变为 O(1)。似乎归结为 fromIntegral 调用，而 fromIntegral 调用又归结为 toInteger。严格分析器以某种方式无法推断转换是严格的，这对我来说似乎很奇怪。

Answer 1

对您的编辑的回应:累积参数的 O(N) 空间泄漏的危险是众所周知的，至少对于 Haskell 程序员来说是这样。应该众所周知但并非如此的是，无论什么语言，您都不应该相信优化器能为程序的空间和时间行为提供渐近保证。 我不明白我自己编写的简单优化器的含义，更不用说像 GHC 前端那样的复杂东西，以及严格分析器、内联器和其他所有东西。

关于你的两个问题，

Why doesn't GHC's strictness analyzer optimize this particular code, when it does optimize very similar code?

谁知道？ (也许 Simon PJ 知道，也许不知道。)如果您关心性能，则不应该依赖严格性分析器。这给我们带来了第二个隐含的问题:

How can I avoid O(N) space costs on this function and on every other function that uses accumulating parameters?

通过在累积参数上添加严格注释，强制在每次尾递归调用时对它们进行评估。