Question

我有功能

doubleMe :: Num a => [a] -> [a]
doubleMe [] = []
doubleMe (x:xs) = (2*x):(doubleMe xs)

考虑一下：

doubleMe(doubleMe([1,2,3]))

第一步显然是

doubleMe(doubleMe([1,2,3])) = doubleMe(2:doubleMe[2,3])

因为没有其他可能性。

这是我想知道的下一步。为什么

doubleMe(2:doubleMe[2,3]) = 4:(doubleMe(doubleMe([2,3])))

而不是

doubleMe(2:doubleMe[2,3]) = doubleMe(2:4:doubleMe([3]))

到目前为止我唯一能够提出的答案是

因为它有意义。否则哈斯克尔就不会在名单上懒散地行动。

但这不是一个答案，而是一个拼写。什么是真正的答案？

Answer 1

第一步显然是doubleMe(doubleMe([1,2,3])) = doubleMe(2:doubleMe[2,3])

实际上不是显然！

为了区分，

doubleMe' = doubleMe

并考虑

doubleMe' $ doubleMe [1,2,3]

第一步如你所说的唯一原因，即

≡ doubleMe' $ 2 : doubleMe [2,3]

是因为doubleMe'需要能够将其参数与[]或_:_相匹配。为此，运行时开始评估doubleMe [1,2,3]一点，即一个递归步骤。这会产生2 : doubleMe [2,3]，足以让doubleMe'使用：

≡ 4 : doubleMe' (doubleMe [2,3])

请注意，实际上这个评估顺序不是必需语言：编译器可以重新排序（例如出于性能原因），所以实际上内部列表会立即完全处理 - < strong> if 它可以证明这不会改变语义，即对于无限列表，doubleMe [1..]如果只询问前几个结果，则不能卡在永恒循环中。

GHC不进行此类重新排序。

Answer 2

要认识到的重要一点是，case只有case导致Haskell [1]中的评估。因此，当你说＆＃34;考虑一下：＆＃34;

doubleMe(doubleMe([1,2,3]))

说出我们正在考虑的是至关重要的。在Haskell [1]中，评估不会发生功能应用的副作用。导致（部分）评估它的唯一因素是case语句，模式匹配它。那么case如何在这里工作？

好

case doubleMe (doubleMe [1,2,3]) of
    []     -> ...
    x : xs -> ... x ... xs ...

如下进行。我们必须在函数调用的返回值上进行模式匹配，所以我们用它的body替换函数调用（desugaring函数参数模式匹配到case）

case (case doubleMe [1,2,3] of
          []   -> []
          x:xs -> (2*x) : doubleMe xs)
     ) of
    []     -> ...
    x : xs -> ... x ... xs ...

我们已经引入了第二个案例，因此会导致评估

case (case (case [1,2,3] of
                 []   -> []
                 x:xs -> (2*x) : doubleMe xs
           ) of
          []   -> []
          x:xs -> (2*x) : doubleMe xs)
     ) of
    []     -> ...
    x : xs -> ... x ... xs ...

现在我们有第三个case。这个是直接匹配数据结构，因此它立即返回并选择要遵循的适当分支（:）绑定x到1和xs到{{ 1}}。

[2,3]

现在已对第二个case (case ((2*1) : doubleMe [2,3] ) of [] -> [] x:xs -> (2*x) : doubleMe xs) ) of [] -> ... x : xs -> ... x ... xs ...的详细信息进行了评估，以便它可以继续选择适当的分支（同样是case）绑定:到x和{{ 1}}到(2*1)。

xs

最后原始doubleMe [2,3]可以选择其分支

case ((2*(2*1)) : doubleMe (doubleMe [2,3]))
     ) of
    []     -> ...
    x : xs -> ... x ... xs ...

下一个问题是如何评估case和... (2*(2*1)) ... doubleMe (doubleMe [2,3])) ...字词。答案是，只有在更高级别(2*(2*1))审查他们所属的表达方式时才能强迫他们使用。

[1]或者更确切地说是Haskell的 implementation 。原则上Haskell可以以不同的方式实现，但我所知道的所有版本都是这样的。

为什么这样评估？

2 个答案: