我试图了解clojure的lazy-seq运算符，以及懒惰评估的概念。我知道这个概念背后的基本思想：表达式的评估会延迟到需要的值。
一般来说，这可以通过两种方式实现：
使用惰性评估技术，可以构建被评估为已消耗的无限数据结构。这些无限序列利用lambdas，闭包和递归。在clojure中，使用lazy-seq和cons形式生成这些无限数据结构。
我想了解lazy-seq如何做到这一点。我知道它实际上是一个宏。请考虑以下示例。
(defn rep [n]
(lazy-seq (cons n (rep n))))
这里，rep函数返回一个延迟评估的类型LazySeq的序列，现在可以使用序列API对其进行转换和使用（因此进行评估）。此API提供的功能take，map，filter和reduce。
在扩展形式中，我们可以看到lambda如何用于存储单元格的配方而不立即进行评估。
(defn rep [n]
(new clojure.lang.LazySeq (fn* [] (cons n (rep n)))))
LazySeq 一起使用？ (reduce + (take 3 (map inc (rep 5))))
map应用于序列，take如何限制序列和reduce如何评估序列？此外，这些功能如何与Vector或LazySeq 配合使用？
此外，是否可以生成嵌套的无限数据结构 ?: list包含列表，包含列表，包含列表......无限宽和深，评估为序列API消耗？< / p>
最后一个问题，这个
之间有什么实际区别(defn rep [n]
(lazy-seq (cons n (rep n))))
和？
(defn rep [n]
(cons n (lazy-seq (rep n))))
答案 0 :(得分：13)
这是很多问题！
如果您查看LazySeq的类源代码，您会发现它实现了ISeq接口，提供了first，more和{{1}等方法}。
next，map和take等功能是使用filter（它们产生延迟序列）和lazy-seq以及first（其中反过来使用rest），这就是他们如何使用lazy seq作为输入集合 - 使用more类的first和more实现。
LazySeq
关键是要了解(reduce + (take 3 (map inc (rep 5))))的工作原理。它将调用包装函数来获取和记忆结果。在您的情况下，它将是以下代码：
LazySeq.first
因此，它将是(cons n (rep n))作为其值的cons单元格和另一个n实例（递归调用LazySeq的结果）作为其rep部分。它将成为此rest对象的实现值，LazySeq将返回缓存的cons单元格的值。
当您在其上调用first时，它将以相同的方式确保实现特定more对象的值（或重用已记忆的值）并在其上调用LazySeq （在这种情况下，在包含另一个more对象的cons单元格上more。
获得LazySeq LazySeq对象的另一个实例后，当您在其上调用more时，故事会重复出现。
first和map将创建另一个take，它将调用作为参数传递的集合的lazy-seq和first（只是另一个懒惰的seq）这将是类似的故事。不同之处仅在于如何生成传递给more的值（例如，将cons调用为f在first上映射的值LazySeq调用的值map 1}}而不是n函数中的rep原始值。
使用reduce它会更简单，因为它将使用loop与first和more迭代输入延迟seq并应用reduce函数来生成final结果
正如map和take的实际实现一样，我建议您查看其源代码 - 这很容易理解。
如上所述，map，take和其他功能在first和rest方面有效（提醒 - rest在more之上实现{1}}）。因此，我们需要解释first和rest / more如何使用不同的集合类型：它们检查集合是否实现ISeq（然后直接实现这些函数）或者他们尝试创建集合的seq视图，并将其first和more的实现与其结合起来。
这绝对有可能，但我不确定您想要获得的确切数据形状。你的意思是得到一个懒惰的seq，它会生成另一个序列作为它的值（而不是n中的rep之类的单个值）但是将它作为一个平坦的序列返回？
(defn nested-cons [n]
(lazy-seq (cons (repeat n n) (nested-cons (inc n)))))
(take 3 (nested-cons 1))
;; => ((1) (2 2) (3 3 3))
宁愿返回(1 2 2 3 3 3)？
对于这种情况，您可以使用concat而不是cons来创建两个或更多序列的延迟序列：
(defn nested-concat [n]
(lazy-seq (concat (repeat n n) (nested-concat (inc n)))))
(take 6 (nested-concat 1))
;; => (1 2 2 3 3 3)
(defn rep [n]
(lazy-seq (cons n (rep n))))
这个？
(defn rep [n]
(cons n (lazy-seq (rep n))))
在这种特殊情况下并非如此。但是在cons单元格没有包装原始值而是函数调用的结果来计算它的情况下，后一种形式不是完全懒惰的。例如：
(defn calculate-sth [n]
(println "Calculating" n)
n)
(defn rep1 [n]
(lazy-seq (cons (calculate-sth n) (rep1 (inc n)))))
(defn rep2 [n]
(cons (calculate-sth n) (lazy-seq (rep2 (inc n)))))
(take 0 (rep1 1))
;; => ()
(take 0 (rep2 1))
;; Prints: Calculating 1
;; => ()
因此即使你可能不需要它，后一种形式也会评估它的第一个元素。