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haskell - 使用严格的 monad 操作无限列表

转载 作者:行者123 更新时间:2023-12-02 21:24:40 25 4
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我有一个函数f :: [a] -> b对无限列表进行操作(例如 take 5takeWhile (< 100) . scanl (+) 0 等)。我想向此函数提供由严格的单子(monad)操作生成的值(例如 randomIO )。

来自this question ,我了解到repeatsequence技巧方法不适用于严格的 monad,如下例所示:

import Control.Monad.Identity

take 5 <$> sequence (repeat $ return 1) :: Identity [Int]
-- returns `Identity [1,1,1,1,1]`
-- works because Identity is non-strict

take 5 <$> sequence (repeat $ return 1) :: IO [Int]
-- returns `*** Exception: stack overflow`
-- does not work because IO is strict

因此,我考虑在单子(monad)上下文“内部”使用该函数。我受到了这个启发circular programming example并尝试过:

let loop = do
x <- return 1
(_, xs) <- loop
return (take 5 xs, x:xs)
in fst loop :: Identity [Int]
-- Overflows the stack

import Control.Monad.Fix

fst <$> mfix (\(_, xs) -> do
x <- return 1
return (take 5 xs, x:xs)) :: Identity [Int]
-- Overflows the stack

甚至

{-# LANGUAGE RecursiveDo #-}
import System.Random

loop' = mdo
(xs', xs) <- loop xs
return xs'
where loop xs = do
x <- randomIO
return (take 5 xs, x:xs)

print $ loop'
-- Returns a list of 5 identical values

但是这些都不起作用。我还尝试了Conduit即使在 Identity 中也不起作用的方法案例:

import Conduit

runConduitPure $ yieldMany [1..] .| sinkList >>= return . take 5

因此我想知道:

  1. 为什么上述“循环”方法都不起作用?

  2. 如果存在不涉及 unsafeInterleaveIO 的解决方案。 (也许iteratee秒,Arrow秒?)

最佳答案

I am using randomIO here just for simplicity of the examples. In practice, I would like to process messages received via sockets

如果没有unsafeInterleaveIO,这是不可能的。最终的问题是 IO 操作必须按顺序排列。虽然引用透明值的评估顺序并不重要,但 IO 操作的评估顺序可能会重要。如果你想要一个通过套接字接收到的所有消息的惰性无限列表,你必须事先通知 Haskell 在 IO 操作序列中适合的位置(除非你使用 unsafeInterleaveIO) >).

您正在寻找的 Arrow 抽象称为 ArrowLoop ,但它也存在严格单子(monad)的右紧缩定律问题。

乍一看,它可能看起来像 MonadFix (通过 mdomfix 体现)也是一个解决方案,但深入挖掘一下 shows that fixIO has problems ,就像 来自 ArrowLoop 的循环

但是,有时 IO 操作必须依次运行的限制有点过分,这就是 unsafeInterleaveIO 的用途。引用 docs

unsafeInterleaveIO allows IO computation to be deferred lazily. When passed a value of type IO a, the IO will only be performed when the value of the a is demanded.

<小时/>

现在,即使您明确表示您想要一个unsafeInterleaveIO解决方案,因为我希望能够说服您这是可行的方法,在这里它是:

interweavingRepeatM :: IO a -> IO [a]
interweavingRepeatM action = unsafeInterleaveIO ((:) <$> action <*> interweavingRepeatM action)

这是随机数的工作:

ghci> import System.Random
ghci> sourceOfRandomness <- interweavingRepeatM randomIO :: IO [Integer]
ghci> take 10 sourceOfRandomness
[-2002742716261662204,7803971943047671004,-8395318556488893887,-7372674153585794391,5906750628663631621,6428130029392850107,6453903217221537923,-8966011929671667536,6419977320189968675,-1842456468700051776]

关于haskell - 使用严格的 monad 操作无限列表,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/42172611/

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