Haskell，终端呼叫优化和延迟评估

我正在尝试编写一个

findIndexBy

，它将返回排序函数在列表中选择的元素的索引。 这个函数相当于对列表进行排序并返回顶部元素，但我希望实现它，以便能够处理列表而不受大小限制

findIndexBy:：（Ord a）=>（a->a->Bool）->[a]->整数
findIndexBy f（x:xs）=findIndexBy'xs x 10
哪里
findIndexBy'[]\uui=i
FixDexBy’（x:xs）y席i=＝f x y
然后，FixDexBy’xs x（席+ 1）席
else findIndexBy'xs y（xi+1）yi

在这个实现中，当处理大列表时，我得到一个

堆栈空间溢出

，如下例所示（微不足道）：

findIndexBy（>）[1..1000000]

我知道应该有更优雅的解决方案来解决这个问题，我很想知道最惯用和有效的解决方案，但我真的想了解我的函数有什么问题

我可能错了，但我认为我的

findIndexBy'

实现是基于终端递归的，所以我真的不明白为什么编译器似乎没有优化尾部调用

我认为这可能是由于if/then/else并尝试了以下操作，导致了相同的错误：

findIndexBy:：（Ord a）=>（a->a->Bool）->[a]->整数
findIndexBy f（x:xs）=findIndexBy'xs x 10
哪里
findIndexBy'[]\uui=i
FixDexBy（x:xs）y席i= FunDexxBy’s（如果F x y然后x否则y）（席席1）（如果f x y然后Xi另一个i）

有没有一种简单的方法可以让编译器显示尾部调用优化（未）执行的位置

作为参考，下面是我在Clojure中编写的等效函数，我现在正尝试将其移植到Haskell：

（定义[keep func，coll]的索引）
（循环[i 0
a（第一科）
l（休息课）
保持-i]
（如果（空？l）
keep-i
（让[keep（keep func a（first l））]
（重现
（inc i）（如果保留a（第一个l））（剩余l）（如果保留-i（inc i(()()))）

作为参考，前面引用的Haskell代码是使用

-O3

标志编译的

[在leventov回答后编辑]

这个问题似乎与懒惰的评估有关。 虽然我找到了关于

$的信息

和

seq

，我想知道使用它们修复原始代码的最佳实践是什么

我仍然对更多依赖于

Data.List

函数的惯用实现感兴趣

[编辑]

---

最简单的修复方法是在

if

语句之前的第一个片段中添加

yi`seq`

。

添加bang模式对我来说很有效。我e

{-# LANGUAGE BangPatterns #-}
findIndexBy :: (Ord a) => (a -> a -> Bool) -> [a] -> Integer
findIndexBy f (x:xs) = findIndexBy' xs x 1 0
  where
    findIndexBy' [] _ _ i = i
    findIndexBy' (x:xs) !y !xi !yi = findIndexBy' xs (if f x y then x else y) (xi + 1) (if f x y then xi else yi)

要查看GHC对代码的作用，请编译为

GHC-O3-ddump siml-dsuppress all-o tail rec tail-rec.hs>tail rec core.hs

看

然而，我没有发现有和没有bang模式的

Core

输出之间有多大区别

您的代码需要累加器值来生成返回值，因此这种情况下惰性会消失

当累加器是惰性的时，您会得到一长串的thunk，需要在最后进行评估。这就是导致函数崩溃的原因。将累加器声明为严格的，就可以去掉thunks，并且它可以在大型列表上工作。在这种情况下，使用

foldl'

是典型的

内核中的差异：

没有刘海：

main_findIndexBy' =
  \ ds_dvw ds1_dvx ds2_dvy i_aku ->
    case ds_dvw of _ {
      [] -> i_aku;
      : x_akv xs_akw ->
          ...
          (plusInteger ds2_dvy main4)

刘海：

main_findIndexBy' =
  \ ds_dyQ ds1_dyR ds2_dyS i_akE ->
    case ds_dyQ of _ {
      [] -> i_akE;
      : x_akF xs_akG ->
        case ds2_dyS of ds3_Xzb { __DEFAULT ->
        ...
        (plusInteger ds3_Xzb main4)

---

事实上，差别很小。在第一种情况下，它使用原始参数ds2_dvy向其添加1，在第二种情况下，它的第一个模式匹配参数的值-甚至不看它匹配的值-这导致对它进行评估，并且该值进入ds3_Xzb。

当您意识到懒惰是问题时，第二件事是您在代码中实现的一般模式。在我看来，您实际上只是在迭代一个列表，并携带一个中间值，然后在列表为空时返回该值——这是一个折叠！实际上，您可以在以下方面实现您的功能：

findIndexBy f =
  snd . foldl1' (\x y -> if f x y then x else y) . flip zip [0..]

首先，此函数将每个元素与其

（元素，索引）

列表中的索引（

flip-zip[0..]

）配对。然后，

foldl1'

（严格版本的折叠会因空列表而崩溃）沿着列表运行，并拉出满足您的

f

的元组。然后返回该元组的索引（

snd，在本例中为

）

---

由于我们在这里使用了严格的折叠，因此它也可以解决您的问题，而无需为GHC添加额外的严格注释。

谢谢，进一步搜索我找到的

$和<代码> SEQ < /代码>，并通过强制席评价来实现我的代码（这是唯一的一个被怠慢的评估）吗？但它仍然不是很令人满意，因为它使代码可读性降低…@killy971目前在GHC中，您必须以某种方式明确声明严格性。这就是为什么像
foldl'
这样的函数出现在标准库中的原因。我最初是如此专注于终端递归，以至于我完全忘记了惰性计算。你不会发现任何概念上的不同
findIndexBy f（x:xs）=snd$fst$foldl'（\（i，found@（foundI，foundX））x->（i+1，如果f x foundX（i+1，x）else-foundX）xs（1，（0，x））
foldl'
在这里没有任何用处。
（，）
构造函数的参数不严格。在应用于f之前，您还需要提取元组的正确部分，否则会得到错误的类型签名。