haskell - 惰性评估和严格评估 Haskell

Question

我明白惰性求值是什么，它是如何工作的以及它有什么优势，但是你能解释一下 Haskell 中什么是严格求值吗？我似乎找不到太多关于它的信息，因为惰性评估是最著名的。

他们各自的优势是什么。什么时候真正使用严格评估？

Answer 1

在 Haskell 中，严格性以几种方式出现，

首先，定义。一个函数是严格的当且仅当它的参数 a 没有终止，f a 也没有终止。非严格(有时称为惰性)恰恰与此相反。

你可以在参数中严格，或者使用模式匹配

-- strict
foo True   = 1
foo False  = 1

-- vs
foo _ = 1

因为我们不需要评估参数，我们可以传递类似 foo (let x = x in x) 的东西，它仍然只返回 1 .然而，对于第一个，该函数需要查看输入的值，以便它可以运行适当的分支，因此它是严格的。

如果我们出于某种原因无法进行模式匹配，那么我们可以使用一个名为 seq::a -> b -> b 的魔术函数。 seq 基本上规定无论何时对其求值，它都会将a 求值为所谓的weak head normal form。 .

您可能想知道为什么它值得。让我们考虑一个案例研究，foldl 与 foldl'。 foldl 在它的累加器中是惰性的，所以它的实现类似于

 foldl :: (a -> b -> a) -> a -> [b] -> a
 foldl f accum []     = acuum
 foldl f accum (x:xs) = foldl (f accum x) xs

请注意，由于我们在 accum 方面从不严格，因此我们将建立一个巨大的 thunk 系列，f (f (f (f (f ... accum )))..)))

前景并不乐观，因为这确实会导致内存问题

*> foldl (+) 0 [1..500000000]
     *** error: stack overflow

现在，如果我们使用 seq

在每个步骤强制执行评估，那会更好

 foldl' :: (a -> b -> a) -> a -> [b] -> a
 foldl' f accum []     = accum
 foldl' f accum (x:xs) = let accum' = f accum x
                         in accum' `seq` foldl' f accum' xs

现在我们强制在每一步计算 accum 以使其更快。这将使 foldl' 在常量空间中运行，而不是像 foldl 那样在 stackoverflow 中运行。

现在 seq 仅将其值计算为弱头部范式，有时我们希望将它们完全计算为范式。为此，我们可以使用库/类型类

 import Control.DeepSeq -- a library on hackage

  deepseq :: NFData a => a -> b -> a

这会强制对 a 进行全面评估，

 *> [1, 2, error "Explode"] `seq` 1
    1
 *> [1, 2, error "Explode"] `deepseq` 1
    error: Explode
 *> undefined `seq` 1
  error: undefined
 *> undefined `deepseq` 1
  error undefined

所以这充分评估了它的论点。这对于并行编程非常有用，例如，您希望在将某个内核发送回主线程之前对其进行全面评估，否则您只需创建一个 thunk，而所有实际计算仍将是顺序的。