调试不需要的严格性？

Question

我有一个问题，我不知道该如何解释。我正要问是否有人可以帮助我解决具体问题，但我突然意识到我可以问一个更一般的问题，并希望因此得到更好的一般理解。希望。所以这里是：

当您的程序过于懒惰时，这通常很明显，因为您最终会遇到诸如空间泄漏之类的明显问题。我有相反的问题：我的程序太严格了。我正在尝试tieknots，并发现我尝试做的某些事情会以某种方式击败我需要的懒惰。所以我的一般问题是，如何调试不需要的严格性？

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为了完整起见，这是我的具体情况：我在RWS，编写器组件填充地图，阅读器组件观察该地图的最终状态。在完成填充之前，我不能对这张地图做任何严格的事情。在地图中查找值似乎没有问题，例如：

do
  m <- ask
  val <- m ! key
  doSomething val -- etc.

但是(!) 使用error 失败，我宁愿使用我的monad 的fail 失败。所以我想做如下的事情：

do
  m <- ask
  maybe
    (fail "oh noes")
    (doSomething)
    (lookup key m)

这导致我的程序<<loop>>，我不明白。 似乎在我看来，这应该比使用 (!) 更严格，但显然我错了......

Answer 1

您的第一个示例在地图中是严格的。下面查找print "1"，然后运行它，程序实际打印1。当然，这需要评估m。

main = do let m = Map.fromList [(1, print "1")]
          val <- m ! 1
          return val

你可能打算写一些只读取地图的东西。以下内容并不严格，因为val 未在 case 表达式中使用。

main = do let m = Map.fromList [(1, print "1")]
          let val = m ! 1
          return val

您的第二个示例是严格的，因为它检查lookup 的结果是否成功，以决定如何完成执行块。这需要阅读地图。相当于：

do m <- ask
   case lookup key m of
     Nothing -> fail "oh noes"
     Just x  -> doSomething x 

调试严格性问题

求值总是由 case 表达式或某些内置运算符（例如 + 用于整数）强制执行。如果您怀疑您的程序失败是因为某个值在可用之前被强制执行，您需要找出强制执行的值以及强制执行的位置。

强制了哪个值？

在这种错误中，程序会尝试根据自己的评估结果来评估表达式。您可以使用trace 来跟踪正在评估哪个表达式。在这个问题中，m 的值似乎是被强制的，所以使用trace 在消息被评估之前打印一条消息：

do m1 <- ask
   let m = trace "Using m" m1
   ...

如果“Using m”是您程序的最后一个输出（在<<loop>> 之前），那么您离错误越来越近了。如果它不在输出中，则 m 没有被评估，所以问题出在其他地方。如果输出中这行后面有东西，那么程序继续执行，稍后发生错误，所以问题一定出在其他地方。

它是在哪里被强迫的？

这告诉您，在停止之前，评估至少达到了这个程度。但它走了多远？问题真的发生在很久以后吗？要看到这一点，请尝试将trace 放在稍后会被评估的东西上。我们知道 m 被评估是为了决定 maybe 的哪个分支运行，所以我们可以将 trace 放在这些点上。

do m1 <- ask
   let m = trace "Using m" m1
   maybe (trace "Used m" $ fail "oh noes")
         (\x -> trace "Used m" $ doSomething x)
         (lookup key m)

如果您在输出中看到“Using m”后跟“Used m”，那么您知道m 的评估已完成并且程序继续运行。如果您只看到“使用 m”，则程序在这些点之间停止。在这种特殊情况下，您不应该看到“Used m”，因为maybe 强制评估m 并导致<<loop>>。