Haskell中的短路（&&）

Question

最近困扰我已久的一个问题：Haskell在返回布尔值的函数中，是否会执行所有等价测试，即使其中一个返回false的值？例如：

f a b = ((a+b) == 2) && ((a*b) == 2)

如果第一个测试返回false，Haskell会在&&之后执行第二个测试吗？还是Haskell懒惰到不执行它而继续前进？

- Jonno_FTW

Answer 1

应该像其他语言一样进行短路计算。在 Prelude 中它是这样定义的：

(&&)                    :: Bool -> Bool -> Bool
True  && x              =  x
False && _              =  False

如果第一个参数为False，则无需评估第二个参数。

- Caleb

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在列表推导式的情况下，这也是一样的吗？ - Jonno_FTW

“短路评估”并不是正确的说法。你无法证明它是否会产生副作用，因此你也无法知道这些值是否被计算，但除非需要，否则它们不太可能被计算。 - Dario

我认为这与C++相同：语言规定右侧不会被评估。但是，如果编译器可以确定没有任何副作用，它可能仍然会对其进行评估 - 一些C++编译器会这样做，因为条件分支很昂贵。 - Jason Orendorff

请注意，在Haskell中评估thunk*可能会产生副作用：错误或无限循环。因此，就像C ++一样，如果编译器要评估它不应该评估的内容，它必须首先检查可能的副作用。 - Jason Orendorff

是的，在列表推导中它的工作方式相同。Haskell是一种纯函数语言。由于该函数未在单子中定义，因此不能产生副作用。一个好的测试可能是这样的：False && (length [1..]) < 0因此，请在右侧抛出永远无法完成的内容。 - Caleb

Answer 2

像马丁所说的那样，具有惰性求值的语言永远不会评估任何不需要立即价值的东西。在像Haskell这样的惰性语言中，您可以免费获得短路效应。在大多数语言中，||和&&等类似运算符必须特别构建到语言中，以使它们能够短路评估。然而，在Haskell中，惰性求值使这变得不必要。您甚至可以自己定义一个短路函数：

scircuit fb sb = if fb then fb else sb

此函数将像逻辑“或”运算符一样行为。以下是Haskell中如何定义||：

True  || _ = True
False || x = x

所以，针对你的问题给出具体答案是：不会。如果左侧条件为真，则右侧条件永远不会被执行。对于其他“短路”的运算符，你可以自己推理。

- Rayne

Answer 3

一个简单的测试，"证明"了Haskell确实具有短路功能，正如Caleb所说。

如果你尝试在一个无限列表上运行求和操作，你将会遇到堆栈溢出问题：

Prelude> foldr (+) 0 $ repeat 0
*** Exception: stack overflow

但是如果你在一个无限列表上运行例如(||)（逻辑或）操作，由于短路的原因，你很快就会得到结果：

Prelude> foldr (||) False $ repeat True
True

- hadi_sfr

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有趣。 对我来说，这有点难以接受，因为foldr使用第二个参数和列表中最后一个元素的函数。 在这种情况下，由于这是一个无限列表，想到应用这个函数有点奇怪。 不过还是谢谢你澄清了。 - user15277323

Answer 4

惰性求值意味着，直到真正需要时才会进行评估。

- Martin