Haskell中的异常是如何工作的？

Question

在 GHCi 中：

Prelude> error (error "")
*** Exception: 
Prelude> (error . error) ""
*** Exception: *** Exception: 

为什么第一个异常不是嵌套异常？

- Daniel Wagner

---

这是 GHC 可以进行的一种转换：“我是一个独立运行的编译器，所有 | 都对我来说是相同的”。你是在询问使这两行代码编译不同的实现细节吗？ - shachaf

error 是一种特殊的错误机制，不是真正的异常机制。如果想要使用真正可以捕获的异常，请看 Error monad。 - Cat Plus Plus

另外请迭代错误“”!! n和令人惊叹的“修复错误”。 - Vitus

我总是假装 error = error，并据此编写程序。 - Gabriella Gonzalez

@GabrielGonzalez 这实际上是在 Gofer prelude 中编写 undefined 的方式：http://hackage.haskell.org/packages/archive/gofer-prelude/2.30.3/doc/html/src/Prelude-Gofer.html#undefined - Don Stewart

Answer 1

这是关于“不精确异常”的语义（有些令人惊讶）。当纯代码可以被证明会产生一组异常值时（即error或undefined的值，并且明确地不是在IO中生成的那种异常），则语言允许返回该集合中的任何一个值。在Haskell中，异常值更像是浮点代码中的NaN，而不是命令式语言中基于控制流的异常。即使对于高级的Haskellers来说，偶尔也会遇到这样的情况。

 case x of
   1 -> error "One"
   _ -> error "Not one"

由于代码的评估结果是一组异常，GHC可以随意选择其中一个。如果开启优化，你可能会发现它总是评估为“Not one”。

为什么要这样做呢？因为否则我们会过度限制语言的评估顺序，例如我们将不得不为以下内容固定确定性结果：

 f (error "a") (error "b")

例如，可以要求按照从左到右的顺序计算，以防出现错误值。 这非常不像 Haskell！

由于我们不想削弱代码的优化以支持 error，因此解决方案是指定结果是异常值集合中的一个非确定性选择：不精确的异常！ 在某种程度上，所有异常都被返回，并且选择其中一个。

通常，您不关心 - 异常就是异常 - 除非您关心异常中的字符串，在这种情况下，使用 error 进行调试会非常令人困惑。

---

参考文献：A semantics for imprecise exceptions，Simon Peyton Jones，Alastair Reid，Tony Hoare，Simon Marlow，Fergus Henderson。 Proc Programming Languages Design and Implementation（PLDI'99），Atlanta。（PDF）

- Don Stewart

---

我理解 GHC 会选择可能遇到的任何异常之一。但在你的“case”示例中，“Not one”异常在输入为1时无法遇到，所以我仍然将其归类为错误。 - Peaker

死代码消除 - 优化器无需查看x即可知道错误是结果，所有分支产生的值都是“相同”的，因此可以完全忽略输入值。在不精确的异常情况下不算错误。 - Don Stewart

@lpsmith：我认为所有异常类型都是不精确的（当使用throw抛出时），而您可以使用throwIO确定性地抛出异常。 - FunctorSalad

@Peaker，我认为你是对的。如果GHC想要按照《不精确异常论文》中规定的规则进行操作，那么我认为他们不应该优化这个表达式。 - augustss

这篇不太准确的例外处理论文似乎在说，如果“案例选择器”是一个错误值，那么分支中的错误值就可以被返回。所以 case error "banana" of (x:xs) -> error "bonobo" 可以给你 * Exception: bonobo。 - Ben Millwood