Haskell中`seq`操作符的时间成本

Question

这个常见问题解答说：

seq 操作符是

seq :: a -> b -> b

x seq y将评估x，仅检查它是否不是底部，然后丢弃结果并评估y。这可能看起来没有用，但它意味着在考虑y之前保证了评估x。

x `seq` f x

评估x的成本会被支付两次（“丢弃结果”）吗？

- quant_dev

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也许 "丢弃结果" 太过强烈。它以与 const 丢弃其第二个参数相同的方式丢弃结果。如果参数已被评估，它不会以某种方式重新评估它或丢弃结果，而是忽略它。“x seq y 将评估 x，足以检查它不是底部，然后 忽略 结果并评估 y”可能是更好的表述方式。 - Tyler

我开始意识到Haskell的计算模型与我的核心编程语言（C ++）有多么不同。 - quant_dev

Answer 1

seq函数会丢弃x的值，但是由于该值已经被求值，所有对x的引用都被“更新”，不再指向未求值的版本，而是指向已求值的版本。因此，即使seq评估和丢弃了x，x的其他用户也已经求值，从而不会出现重复的求值。

- dflemstr

Answer 2

不，它不是计算并忘记，而是计算-强制缓存。

例如，考虑以下代码：

 let x = 1 + 1
 in x + 1

由于 Haskell 是惰性的，所以这个表达式被求值为 ((1 + 1) + 1)。一个 thunk 包含了一个 thunk 和一个数字的和，内部的 thunk 是 1 加上 1。

让我们使用非惰性语言 JavaScript 来展示这是什么样子：

 function(){
   var x = function(){ return 1 + 1 };
   return x() + 1;
 }

像这样链接thunk可能会导致堆栈溢出，如果重复执行, 因此seq来解救。

let x = 1 + 1
in x `seq` (x + 1)

我撒谎了，当我告诉你这个计算结果为(2+1)时，但这几乎是真的——只是2的计算被强制在其他计算之前发生（但是2仍然是惰性计算）。

回到Javascript：

 function(){
   var x = function(){ return 1 + 1 };
   return (function(x){
     return x + 1;
   })( x() );
 }

- rampion

Answer 3

我相信x只会被评估一次（并将结果保留以供将来使用，这是懒操作的典型行为）。这种行为使seq变得有用。

- comingstorm

Answer 4

你可以随时使用 unsafePerformIO 或 trace 进行检查...

import System.IO.Unsafe (unsafePerformIO)

main = print (x `seq` f (x + x))
  where
    f = (+4)
    x = unsafePerformIO $ print "Batman!" >> return 3

- Mischa Arefiev

Answer 5

当然 seq本身并不会“评估”任何内容。它只记录强制顺序依赖关系。强制本身是通过模式匹配触发的。当强制seq x(f x)时，将首先强制x（记忆结果值），然后将强制f x。Haskell的惰性评估意味着它会记忆表达式强制的结果，因此不会执行重复的“评估”（在这里加上可怕的引号）。

我加了引号的“评估”，因为它意味着完全的评估。用Haskell wikibook的话来说，

"Haskell值高度分层；'评估' Haskell值可以意味着评估到其中任何一层。"

让我再强调一遍：seq本身不会评估任何东西。在任何情况下，seq x x都不会评估x。当f=id时，seq x (f x)不会评估任何东西，这与报告所说的相反。

- Will Ness