共享是指如果数据将被多次使用，则会存储临时数据。也就是说，函数只评估其参数一次。一个例子是：
let x = sin x in x * x
其他哪些特性有助于“共享”，它们将如何与需要执行IO的实际程序进行交互？
在函数式编程语言的实现中，“sharing”是指什么？
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- user1850254
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3将数据缓存以供重用的行为被称为“记忆化(memoization)”，而不是“共享(sharing)”。如果您有包含相同子树的树形数据，则将其转换为有向无环图(DAG)以“共享”共同的子树；这就是我所谓的共享。此外，由于问题的开放性质，它并不完全符合SO的格式。您能否更具体地说明，并给出示例... - chris
3个回答
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分享是一种平等，即指针平等。在 Haskell 的值领域（语义解释）中，没有这样的分享。只有当它们具有 Eq 的实例并且“相等性”被定义为二元关系 (==) 时，值才能相等。
因此，分享通过引用这种基础的指针平等来逃避语义解释，由于实现而存在，而不是语义。但有时这是一个有用的副作用。不幸的是，由于 Haskell 是由其语义解释来定义的，使用共享是未定义的行为。它与特定的实现有关。一些库使用共享，因此与 GHC 相关联。
然而，有一种内置的共享机制。这是通过 StableName 接口公开的。我们使用 makeStableName :: a -> IO (StableName a) 生成 StableName a 对象，并有一个 instance Eq (StableName a)——因此 StableName 为 任何 类型引入了某种形式的相等性。
StableName的相等性几乎等同于指针相等性。引用Haddock文档的话来说，如果sn1 :: StableName和sn2 :: StableName以及sn1 == sn2，那么sn1和sn2是通过对同一对象调用makeStableName而创建的。请注意，这只是一个“if”语句，而不是“if and only if”。有时，两个东西可以是“指针等效”的，但仍然具有不同的稳定名称，这是由Haskell留给GC的灵活性所迫使的，并且是一个漏洞，即使在实现中根本没有“指针相等性”，StableName也可以存在于任何Haskell实现中。这些StableName仍然没有语义意义，但因为它们是在“IO”单子中引入的，所以“没问题”。相反，它们可能被认为是在任何类型上实现最小（最具体）等式关系的（具有讽刺意味的）不稳定子集。- J. Abrahamson
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在函数式编程中，共享的最明显的例子来自于基于图重写的Clean语言。在那里，一项计算涉及到DAG，因此我们可以将表达式(sin x) * (sin x)视为
(*)
/ \
sin x sin x
图重写系统具有明确的共享概念，因此我们可以将计算表示为：
(*)
/ \
\ /
sin x
将乘法节点指向同一节点，从而共享对于 "sin x" 的计算。术语重写系统没有如此明确的共享概念，但优化仍然是相关的。在 GHC 中，有时可以使用局部变量来表示共享，例如重写。
f x = (sin x) * (sin x)
转换为
f x = sinx * sinx
where sinx = sin x
但由于这两者在语义上是等价的，编译器可以自由地以相同的方式实现它们，无论是共享还是不共享。据我所知，GHC通常会保留引入局部变量的共享，并有时引入它（将共享添加到第一个），但在术语重写系统中没有形式化的共享表达式，因此这两种行为都依赖于具体实现（请参见tel的评论和答案）。
共享涉及IO，因为有副作用的值不能被共享。如果我们考虑一个不纯的语言，那么存在以下区别：
(string-append (read-line)
(read-line))
并且
(let ((s (read-line)))
(string-append s s))
第一个执行IO操作两次，从用户请求两行数据并附加它们; 第二个“分享”IO操作，执行一次并将其附加到自身。通常，共享纯计算可以减少执行时间而不改变程序的结果，而共享影响值（可能随时间变化或与用户交互的值）会更改结果。对于编译器自动共享计算，它需要知道它们是纯的，因此减少评估次数不重要。Clean使用独特类型来实现此目的; IO操作具有属性UNQ的类型，告诉编译器它不应该被共享。 Haskell以IO单子略微不同的方式执行同样的操作。
- isturdy
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实际上，你的
where sinx = sin x 的例子没有必要引入共享。纯度保证了无论被乘的两个值是否“指针相等”，表达式的最终值都是相同的。现在，共享这个值显然是一种优化，GHC有时会“向上浮动”来引入这种共享。话虽如此，如果我们想要的话，我们也可以计算 sin x，将其复制到两个地址，然后再进行乘法运算。在Haskell的语义中，共享是不可观察的。StableName 是你能够接近而不涉及实现细节的最接近方法。 - J. Abrahamson真的（现已编辑）。我发现一般这样的where从句会在GHC中引入共享，但透明地共享值的反面是透明地取消共享（内联
sin x）的能力。 - isturdy是的，同意，GHC 往往能够很好地发现共享机会。
let 和 where 似乎可以保证它。 - J. Abrahamson1
你的例子并不是共享的例子--它只是将一个值乘以自身(然后丢弃原始值)。
共享是指一个数据结构的某部分在较大的数据结构中出现两次，或者在不同的数据结构中出现两次。例如：
p = (1, 2)
pp = (p, p) -- p is shared between the first and second component of pp
xs = [1, 2, 3]
ys = 0::1::xs
zs = 5::xs -- ys and zs share the same tail
在内存中，这样的共享将导致DAG结构。
- Andreas Rossberg
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