声明式编程中的实习字符串答案

【问题标题】：Interning strings in declarative programming声明式编程中的实习字符串
【发布时间】：2017-06-07 21:11:31
【问题描述】：

以下场景显示了一个在我看来无法以声明方式实现的抽象。

假设我想创建一个 Symbol 对象，它允许您使用可以比较的字符串创建对象，例如 Symbol.for() in JavaScript。 JS 中的一个简单实现可能如下所示：

function MySymbol(text){//Comparable symbol object class
  this.text = text;
  this.equals = function(other){//Method to compare to other MySymbol
    return this.text == other.text;
  }
}

我可以很容易地用像 Haskell 这样的声明性语言来写这个：

data MySymbol = MySymbol String

makeSymbol :: String -> MySymbol
makeSymbol s = MySymbol s

compareSymbol :: MySymbol -> MySymbol -> Bool
compareSymbol (MySymbol s1) (MySymbol s2) = s1 == s2

但是，也许将来我想通过使用全局注册表而不更改接口到 MySymbol 对象来提高效率。（我班级的用户不需要知道我已将其更改为使用注册表）

例如，这很容易在 Javascript 中完成：

function MySymbol(text){
  if (MySymbol.registry.has(text)){//check if symbol already in registry
    this.id = MySymbol.registry.get(text);//get id
  } else {
    this.id = MySymbol.nextId++;
    MySymbol.registry.set(text, this.id);//Add new symbol with nextId
  }
  this.equals = function(other){//To compare, simply compare ids
    return this.id == other.id;
  }
}
//Setup initial empty registry
MySymbol.registry = new Map();//A map from strings to numbers
MySymbol.nextId = 0;

然而，在 Haskell 中创建一个可变的全局注册表是不可能的。（我可以创建注册表，但不能不更改函数的接口。）

具体来说，这三种可能的 Haskell 解决方案都有问题：

强制用户传递注册表参数或等效参数，使接口实现依赖
使用一些花哨的 Monad 东西，比如 Haskell 的 Control.Monad.Random，这需要从一开始就预见到优化或更改接口（基本上只是将状态的概念添加到您的程序中，因此破坏了引用透明度等）
实施缓慢，在给定的应用程序中可能不实用

这些解决方案都不允许我从我的 Haskell 接口中充分抽象出实现。

所以，我的问题是： 有没有办法在 Haskell（或任何声明性语言）中对 Symbol 对象实现这种优化，而不会导致上面列出的三个问题之一，还有其他情况，命令式语言可以表达声明性语言不能表达的抽象（例如上面的优化）吗？

【问题讨论】：

哦，是的，如果您不允许将接口提升为 monadic（如您的第 2 项），那么命令式语言可以表达声明性语言无法表达的各种抽象。例如，可变变量的抽象。
请注意，如果您没有正确实施实习，您将失去参照透明度。例如。如果您暴露了实习ID，它将取决于评估顺序。比如说，如果你序列化了你的符号，你的文件输出可能会因为应该是正确的重构而改变。所以当我有严格的想法时，我会说必须准确地建模依赖关系——提升为捕捉这些效果的单子或其他结构。当我在实际的头脑中，回避透明度，抛开谨慎，并使用unsafePerformIO，希望我做对了。
好像你也想吃蛋糕——你想使用一个不能保证是纯的抽象，就好像它被保证是纯的一样。
请参阅this package，了解将不安全代码打包到安全接口中的示例。归根结底，强类型系统应该限制编译器接受的程序数量（甚至是正确的程序）。有趣的后续问题确实是：“Haskell 的类型系统是否存在问题，使我无法在运行时像 X 语言那样高效地解决方案”。

标签： haskell symbols declarative imperative-programming declarative-programming

【解决方案1】：

intern package 显示了方法。正如@luqui 所讨论的，它在几个关键时刻使用unsafePerformIO，并小心隐藏在实习期间产生的标识符。

【讨论】：