Haskell：交互使用导致错误

Question

我正在尝试使用交互功能，但遇到以下代码问题：

main::IO()
main = interact test

test :: String -> String
test [] = show 0
test a = show 3

我正在使用 EclipseFP 并接受一个输入，似乎有一个错误。尝试再次运行 main 会导致：

*** Exception: <stdin>: hGetContents: illegal operation (handle is closed)

我不确定为什么这不起作用，测试类型是 String -> String 并且 show 是 Show a => a -> String，所以看起来它应该是交互的有效输入。

编辑/更新

我尝试了以下方法，效果很好。 unlines 和 lines 的使用如何导致交互按预期工作？

main::IO()
main = interact respondPalindromes

respondPalindromes :: String -> String
respondPalindromes =
    unlines .
    map (\xs -> if isPal xs then "palindrome" else "not a palindrome") .
    lines

isPal :: String -> Bool
isPal xs = xs == reverse xs

Answer 1

GHCi 和不安全的 I/O

您可以将此问题（异常）简化为：

main = getContents >> return ()

（interact 呼叫getContents）

问题是stdin（getContents 真的是hGetContents stdin）在调用main 之间仍在 GHCi 中进行评估。如果你查找stdin，它的实现为：

stdin :: Handle
stdin = unsafePerformIO $ ...

要了解为什么会出现此问题，您可以将其加载到 GHCi：

import System.IO.Unsafe                                                                                                           

f :: ()                                                                                                                           
f = unsafePerformIO $ putStrLn "Hi!"

然后，在 GHCi 中：

*Main> f
Hi!
()
*Main> f
()

由于我们使用了unsafePerformIO 并告诉编译器f 是一个纯函数，它认为它不需要第二次评估它。在stdin 的情况下，句柄上的所有初始化都没有第二次运行，它仍然处于半关闭状态（hGetContents 将其放入），这会导致异常。所以我认为 GHCi 在这种情况下是“正确的”，问题在于 stdin 的定义，这对于只评估一次 stdin 的编译程序来说是一种实用的便利。

交互和惰性 I/O

至于为什么interact在输入一行后退出，而unlines . lines版本继续，让我们尝试减少它：

main :: IO ()
main = interact (const "response\n")

如果您测试上述版本，interact 甚至不会在打印response 之前等待输入。为什么？这是interact（在 GHC 中）的来源：

interact f = do s <- getContents
                putStr (f s)

getContents 是惰性 I/O，由于在这种情况下 f 不需要 s，因此不会从 stdin 读取任何内容。

如果您将测试程序更改为：

main :: IO ()
main = interact test

test :: String -> String
test [] = show 0
test a = show a

您应该注意到不同的行为。这表明在您的原始版本（test a = show 3）中，编译器足够聪明，可以意识到它只需要足够的输入来确定读取的字符串是否为空（因为如果它不为空，则不需要知道a是什么，它只需要打印"3")。由于输入可能在终端上进行了行缓冲，因此它会一直读取，直到您按下回车键。