如何在列表理解中设置严格性？

Question

我有点卡住如何重写以下严格评估的列表理解以使用 seq 而不是 bang 模式：

zipWith' f l1 l2 = [ f e1 e2 | (!e1, !e2) <- zip l1 l2 ]

有什么想法吗？

我试过了

zipWith' f l1 l2 = [ e1 `seq` e2 `seq` f e1 e2 | (e1, e2) <- zip l1 l2 ]

但不幸的是，这并不强制对 WHNF 进行评估。

Answer 1

您可以机械地将 bang 模式转换为对 seq 的调用 关注the GHC manual：

这个：

zipWith' f l1 l2 = [ f e1 e2 | (!e1, !e2) <- zip l1 l2 ]

变得太懒了：

zipWith' f l1 l2 =
    [ f e1 e2
    | e <- zip l1 l2
    , let t = case e of (x,y) -> x `seq` y `seq` (x,y)
    , let e1 = fst t
    , let e2 = snd t
    ]

哪个更简洁写成（太懒了）：

zipWith' f l1 l2 =
    [ f e1 e2
    | e <- zip l1 l2
    , let (e1,e2) = case e of (x,y) -> x `seq` y `seq` (x,y)
    ]

虽然我会写成（错了，太懒了）

zipWith' f l1 l2 = zipWith (\x y -> uncurry f (k x y)) l1 l2
    where
        k x y = x `seq` y `seq` (x, y)

您还可以将严格性提示移至数据结构：

data P = P !Integer !Integer

zipWith' f l1 l2 = [ f e1 e2 | P e1 e2 <- zipWith P l1 l2 ]

或如：

zipWith' f l1 l2 = [ f e1 e2 | (e1, e2) <- zipWith k l1 l2 ]
    where
        k x y = x `seq` y `seq` (x,y)

Answer 2

您希望严格的zipWith 做的基本事情是在强制使用 cons 单元格时评估列表的元素。您的功能不会那样做。试试看

main = print $ length $ zipWith' undefined [1..10] [1..100]

当您使用 (+) 使其起作用时，严格分析是侥幸。

你想要的功能是这样的：

zipW f (x:xs) (y:ys) = let z = f x y in seq z (z : zipW f xs ys)
zipW _ _ _ = []

您不能将 cons 单元格的生成与值的生成解耦，因为前者应该强制后者。

Answer 3

解释原始发帖人的例子和唐的一些值得注意的行为。使用 (>>=) 作为简洁的 concatMap，原始示例转换为：

zip l1 l2 >>= \(!e1, !e2) -> [f e1 e2]

第二个例子是：

zip l1 l2 >>= \(e1, e2) -> [e1 `seq` e2 `seq` f e1 e2]

但脱糖的第一个版本实际上进一步脱糖的是：

zip l1 l2 >>= \(e1, e2) -> e1 `seq` e2 `seq` [f e1 e2]

当 concatMap 中的 concat 将这些单例列表变平时，e1 和 e2 会被强制执行，这提供了“我前进时的力量”行为。

虽然这不是人们通常认为的“严格” zipWith，但它适用于 fibs 示例并不是侥幸。