"evaluate" 和 "return $!" 有什么区别？（涉及 IT 技术）

Question

以下是evaluate文档的摘录：

在这里，我们提供了evaluate的一部分文档：

Control.Exception.Base.evaluate :: a -> IO a

evaluate x

is not the same as

return $! x

A correct definition is

evaluate x = (return $! x) >>= return

(source)

这两个定义似乎有相同的意思。它们之间有什么区别？

- HNoob

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这实际上不违反单子定律吗？ - leftaroundabout

不，它们不一样。如果运行它们，两者的行为完全相同，但如果你对这些表达式进行seq操作，return $! x具有最外层的seq，而(return $! x) >>= return则具有最外层的(>>=)。 - Daniel Fischer

不可以，因为 ⊥ 在法则中被忽略。标准单子（例如 Reader）的行为方式也是如此。我不同意 Daniel Fischer 的观点（我之前从其他人那里听过），因为“如果运行时完全相同的行为”并不是一个明确定义的概念。 - ehird

@DanielFischer 我不确定你的说法是否正确。\seq`的优先级低于>>=->>=`怎么可能是最外层的？ - mucaho

@mucaho，我所说的是将成为seq参数的两个表达式。在seq (return $! x)中，return $! x具有最外层的seq（来自$!），而在seq ((return $! x) >>= return)中，(return $! x) >>= return具有最外层的>>=。 - Daniel Fischer

Answer 1

快速参考：

evaluate 的类型为：

evaluate :: a -> IO a

seq 的类型为 a -> b -> b。它首先计算第一个参数，然后返回第二个参数。

以下是 evaluate 遵循的三条规则：

evaluate x `seq` y    ==>  y
evaluate x `catch` f  ==>  (return $! x) `catch` f
evaluate x >>= f      ==>  (return $! x) >>= f

使用表达式可以更清楚地看到 return $! x 和 (return $! x) >>= return 之间的区别：

evaluate undefined `seq` 42

根据第一条规则，它必须计算为42。

使用return $! x的定义，上述表达式会导致未定义的异常。这个值是⊥，它不等于42。

使用(return $! x) >>= return的定义，它确实等于42。

基本上，return $! x形式在IO值被计算时是严格的。而另一种形式只有当IO值被运行并且使用值（使用 >>=）时才是严格的。

有关更多详情，请参见此邮件列表线程。

- David Miani

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为什么(return $! undefined) >>= return和return $! undefined不同？我猜测前者引入了一个额外的间接层，防止在((return $! undefined) >>= return) \seq` 42中评估undefined`。 - mucaho