懒惰，单词是否读取（在交互中）所有输入，还是只读取需要的内容？答案

【问题标题】：lazyness, does words read (within interact) all the input, or only what is needed?懒惰，单词是否读取（在交互中）所有输入，还是只读取需要的内容？
【发布时间】：2018-05-23 23:37:01
【问题描述】：

我开始学习 Haskell，我正在努力理解这些功能做了多少工作（特别是关于懒惰的概念）。请看以下程序：

main::IO()
main = interact ( head . words)

这个程序会读取所有输入还是只读取输入中的第一个单词？

【问题讨论】：

标签： haskell

【解决方案1】：

只是第一个词：

% yes | ghc -e 'interact (head . words)'
y
%

但请注意：这依赖于一个称为“惰性 IO”的功能，它仅与纯代码中的惰性技术有关。纯函数默认是惰性的，你必须努力使它们变得严格； IO 默认是“严格 IO”，你必须努力让它成为惰性 IO。一些库函数（特别是 interact、(h)getContents 和 readFile）已经参与了这项工作。

It also has some problems with composability.

【讨论】：

谢谢。我也很欣赏答案的深度，包括如何测试它。

【解决方案2】：

从概念上讲，它只读取它需要的内容。但它可能使用缓冲区来这样做：

$ yes | strace -feread,write ghc -e 'interact (head . words)'
...
[pid 61274] read(0, "y\ny\ny\ny\ny\ny\ny\ny\ny\ny\ny\ny\ny\ny\ny\ny\n"..., 8096) = 8096
[pid 61272] write(1, "y", 1y)            = 1
[pid 61272] --- SIGVTALRM {si_signo=SIGVTALRM, si_code=SI_TIMER, si_timerid=0, si_overrun=0, si_value={int=0, ptr=0}} ---
[pid 61272] write(5, "\376", 1)         = 1
[pid 61273] read(4, "\376", 1)          = 1
[pid 61273] +++ exited with 0 +++
[pid 61274] +++ exited with 0 +++
[pid 61276] +++ exited with 0 +++
+++ exited with 0 +++

这表明（在 Linux 系统上）程序将自身拆分为多个线程，其中一个从 stdin 读取 8KiB 数据，然后另一个输出第一个单词。主要原因是反复读取少量的内容是非常低效的。不过，终端和套接字等异步源可能会产生较少量的数据：

$ strace -f -e trace=read,write -e signal= ghc -e 'interact (head . words)'
...
hello program
Process 61594 attached
[pid 61592] read(0, "hello program\n", 8096) = 14
[pid 61590] write(1, "hello", 5hello)        = 5

在这种情况下，终端层在第一个换行符处完成了读取，即使缓冲区仍然是 8KiB 大。由于这是识别第一个单词的足够数据，因此不需要进一步读取。

【讨论】：