Haskell：原子IO包装器/惰性？

Question

我写了下面这个函数，我相信它应该能够原子性地执行IO操作（只要其他人也在使用同一个MVar变量）。

atomicIO :: MVar () -> IO a -> IO a
atomicIO mvar io =
  do
    takeMVar mvar
    result <- io
    putMVar mvar ()
    return result

此外，据我了解，Haskell IO 的某些部分是惰性的（例如 IORef），因此在本节中实际执行操作并不必要。它可以返回一个“thunk”（这个词是正确的吗？），其中列出了需要完成的任务。

想法是，关键部分（即单线程部分）应该相当快。

然而，假设我正在写入 IORef，并且我希望 Haskell 立即开始计算结果，以便在需要时准备好使用。但正如我之前所说，当我们持有 MVar 锁定时，我不想被锁定在关键部分。

因此，我考虑了这个方法：

    result <- io `par` io

或者这个

    return result `par` result

或者这个

    result `par` return result

但我不确定这是否能胜任。其中哪种方法是正确的，还是有其他的方法？（我对后两种方法的担忧在于IO()操作，因为我认为并行计算()并没有真正做任何工作）。

- Clinton

Answer 1

Where you have

writeIORef myRef newValue

将其替换为

newValue `par` writeIORef myRef newValue

这将启动一个线程在后台评估newValue...

...但需要注意的是，它只会将其评估到WHNF（基本上只评估数据结构的第一层）。因此，Int将被完全评估，而String则不会。对于Maybe a值，将完全评估为Nothing或部分评估为Just _。

因此，如果您正在使用更复杂的数据结构，则需要使用来自deepseq包中Control.DeepSeq的force，它将完全评估该值。

force newValue `par` writeIORef myRef newValue

---

如果你想使用 modifyIORef，我认为你不能直接重用 modifyIORef，但你可以定义一个类似的函数（modifyIORef 无论如何都是基于 readIORef 和 writeIORef 定义的）：

modifyIORefInParallel :: NFData a => IORef a -> (a -> a) -> IO ()
modifyIORefInParallel ref f
   = do old <- readIORef ref
        let new = f old
        force new `par` writeIORef ref new

注意，如果最后一行是force(f old)`par`writeIORef ref (f old)，它不起作用: 强制并行计算的值不是存储在引用中的值。

使用force需要满足NFData a限制。

- dave4420

---

dave4420: 有没有一种类似于 modifyIORef 的方法，或者我需要先进行单独的 readIORef，然后再进行 writeIORef？ - Clinton

我猜无论如何，如果我在它周围加锁也不会有太大关系。 - Clinton

Answer 2

获得快速临界区的唯一方法是限制自己只使用快速IO操作。我不明白试图在atomicIO内强制执行严格评估如何能够加速。此外，请注意，atomicIO本身可能不会被严格评估，在这种情况下，atomicIO内的严格评估没有任何效果。

无论如何，您可以使用seq而不是par进行严格评估，因为您不尝试激发并行计算。

- Peter