haskell - 我的 Haskell 表达式何时计算？

Question

如果我定义

λ> data Bar = Bar Int deriving Show
λ> data Foo = Foo Bar deriving Show

和

λ> let foo = trace "foo" Foo (trace "bar" Bar 100)
λ> let two = trace "two" 2
λ> let g (Foo x)  y = y

然后我想我明白为什么我得到

λ> g foo two
foo
two
2

但如果我再重复这个，我得到

λ> g foo two
two
2

我不明白为什么 foo似乎没有对 g 的第二次调用进行评估，特别是因为它显然还没有(还)以某种方式已经可用，因为我可以验证

λ> foo
Foo bar
(Bar 100)

虽然 - 再次让我感到困惑 - 重复之前给出的

λ> foo
Foo (Bar 100)

为什么我的 foo表达式在某些情况下似乎已经被评估，而在其他情况下没有被评估？就此而言，为什么我的 two表达式总是需要被评估？

Answer 1

这是由于 two的类型。到目前为止，让我们检查所有类型:

ghci> :t foo
foo :: Foo
ghci> :t two
two :: Num a => a

啊哈! two是多态的。因此，它的行为取决于实际 Num实例。因此，需要在 g重新评估。 .我们可以使用 :sprint 来检查这一点。 :

ghci> :sprint foo
foo = Foo _             -- simplified

这表明我们从未看过 Foo 的内容。 . foo在 weak head normal form .这回答了你的第二个问题。但回到你的第一个。在 :sprint two 上会发生什么| ?

ghci> :sprint two
two = _

如您所见，由于其多态性， two没有到达 WHNF。毕竟，应该采用哪个 WHNF？您可能希望将其用作 Integer , 或 Currency , 或 Complex Triple .

顺便说一下，这是存在单态限制的一个原因，参见 "A History of Haskell", section 6.2 :

6.2 The monomorphism restriction

A major source of controversy in the early stages was the so-called “monomorphism restriction.” Suppose that genericLength has this overloaded type:

genericLength` :: Num a => [b] -> a

Now consider this definition:

f xs = (len, len)
  where
    len = genericLength xs

It looks as if len should be computed only once, but it can actually be computed twice. Why? Because we can infer the type len :: (Num a) => a; when desugared with the dictionary- passing translation, len becomes a function that is called once for each occurrence of len, each of which might used at a different type.

另见 this Q&A for more information about the restriction .

话虽如此，如果我们修复 two，我们可以很容易地改变它。的类型:

ghci> let foo = trace "foo" Foo (trace "bar" Bar 100)
ghci> let two = trace "two" (2 :: Integer)
ghci> let g (Foo x)  y = y

现在输出将完全符合您的预期。或者，您可以使用 :set -XMonomorphismRestriction 启用单态限制。 ，因为它在当前的 GHCi 版本中默认被禁用:

ghci> :set -XMonomorphismRestriction
ghci> let two = trace "two" 2
ghci> :t two
two :: Integer -- due to defaulting rules