GHCi 中的严格列表评估

Question

考虑程序：

l = [0..10]
l' = map (+1) [0..10]

使用 GHCi 运行它，然后输入 :sprint l 和 :sprint l' 将显示两个列表都未评估。但是，在运行length l 和length l' 之后再次使用sprint：

l = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]

和

l' = [_,_,_,_,_,_,_,_,_,_,_]

我已经进行了类似的实验，并尝试使用let 将变量绑定到 GHCi 中的列表，但是只有在 l（如上在程序顶层定义）的情况下，列表总是被完全评估。

这些行为都指向优化功能，但我想知道是否有更详细的答案（策略）“幕后”。

Answer 1

原始[0..10] 列表的元素在这两种情况下都进行了评估。在l' 案例中未评估的是将(+1) 应用于列表元素的结果。相反，如果我们map the function strictly：

GHCi> import Control.Monad
GHCi> l'' = (+1) <$!> [0 :: Integer ..10]
GHCi> :sprint l''
l'' = _
GHCi> length l''
11
GHCi> :sprint l''
l'' = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11]

（请注意，我专门研究整数文字，因此 GHCi 提示中没有单态限制不会导致与从文件加载代码时得到的结果不同。）

值得注意的是，enumFromTo for Integer（使用范围归结为）as implemented by base 评估元素以便知道何时停止生成它们。也就是说，强制列表元素的不是length，正如我们希望通过查看its definition：

length                  :: [a] -> Int
length xs               = lenAcc xs 0

lenAcc          :: [a] -> Int -> Int
lenAcc []     n = n
lenAcc (_:ys) n = lenAcc ys (n+1) 

为了更好地了解length 在此处的行为方式，我们可能会尝试使用replicate（与length 一样，不查看元素）生成的列表重复您的实验。完全评估值：

GHCi> n = 2 * (7 :: Integer)  -- let-bindings are lazy.
GHCi> :sprint n
n = _
GHCi> l''' = replicate 3 n
GHCi> :sprint l'''
l''' = _
GHCi> length l'''
3
GHCi> :sprint l'''
l''' = [_,_,_]