Haskell - 将中间结果保存在内存中答案

【问题标题】：Haskell - save intermediary result in memoryHaskell - 将中间结果保存在内存中
【发布时间】：2014-02-22 19:58:52
【问题描述】：

我目前正在学习 Haskell，我很难看到在 Haskell 中保存中介的常用方法是什么。

例如，假设我有一个程序，它获取一个文件，生成一些中间结果，然后获取一些参数并使用第一步的结果来生成其他东西。另外，假设最终用户可以更改参数以产生新的输出，但不应重做第一步的处理以减少计算时间。

基本上，我只需要暂时保存第一步的结果。以面向对象的方式，这对我来说相当简单，但由于 Haskell 的纯度，我看不到解决此问题的便捷方法。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

在 Haskell 中有很多方法可以处理中间结果。在我看来，您希望您的 main 函数看起来像这样。我会假设你有一些产生中间结果的函数（runFirstStep），一个提示设置的函数（promptForSettings），以及一个使用中间结果和设置产生最终值的函数（runSecondStep )

main :: IO ()
main = do
  -- setup, compute shared value
  intermediate <- runFirstStep
  -- processing
  -- prompt for settings here
  settings <- promptForSettings
  final <- runSecondStep intermediate settings
  -- and done
  print final

如果您想要更复杂的控制流，您可以定义一个单独的函数，如下所示：

main :: IO ()
main = do
  -- setup, compute shared value
  intermediate <- runFirstStep
  -- run the second step computation
  processLoop intermediate
  print final

processLoop :: intermediate -> IO final
processLoop intermediate = do
  settings <- promptForSettings
  final <- runSecondStep intermediate settings
  -- check if user wants to run with different settings
  rerun <- do
    putStrLn "Run again? [Y/n]"
    result <- getStrLn
    return (result != "n")
  if rerun
  then process
  else return final

如果您对不纯的更复杂的控制流感兴趣，可以使用多种技术将中间计算存储在内存中。最低级别且最难正确使用的是IORef。除此之外，您可以使用MVar 作为基于某些共享状态的信号和锁定代码部分的一种方式，但即使这样也很难正确处理。在最高级别，ST 和 STM 可以让您以更复杂的方式处理共享状态，并且更容易推理。

【讨论】：

【解决方案2】：

一个例子：你想读入一堆数字，然后计算这些数字的不同幂和（平方和、立方和等）

第一步是“忽略 IO”——暂时忘记你将如何获得数字和功率参数——并专注于完成工作的函数——计算第 n 次的总和数字列表的幂。

powersum :: [Double] -> Int -> Double
powersum xs n = sum $ map (^n) xs

我们要计算各种指数的幂和。再说一次，我会忘记你以后要对它们做什么，无论是将它们打印出来、对它们进行排序等等，然后编写一个计算函数：

powersums :: [Double] -> [Int] -> [Double]
powersums xs ns = map (powersum xs) ns

现在让我们将它连接到现实世界。让我们首先考虑当我们预先知道指数但从标准输入中读取数字（都在一行上）的情况。

main = do line <- getLine                         -- IO
          let nums = map read (words line)        \
          let exponents = [1..10]                  | - pure code
          let sums = powersums nums exponents     /
          print sums                              -- IO

注意我们的 IO 是如何将我们的纯代码夹在中间的——这是非常典型的函数式程序。

现在假设您还想从标准输入读取指数，并打印出每个读取指数的幂和。你可以这样写一个命令式的程序：

main = do line <- getLine
          let nums = map read (words line)
          forever $ do exp <- read `fmap` getLine
                       putStrLn $ show $ powersum nums exp

这说明了如何存储数据（在本例中为nums）以供程序的其他部分使用。

【讨论】：