Haskell 功能评估顺序与惰性

关于函数的“惰性”和求值顺序的一点思考

考虑以下代码：

testF x =  ((length x) >= 1) && ((head x) == "foo")

testG x =  ((head x) == "foo") && ((length x) >= 1)

testH x = False && ((head x) == "foo") 

testI x = ((head x) == "foo") && False

以及使用空列表执行的结果

*Main> testF []
False
*Main> testG []
*** Exception: Prelude.head: empty list
*Main> testH []
False
*Main> testI []
*** Exception: Prelude.head: empty list

关于testF和testG的问题：我读到Haskell计算最左边的最外层，这将保证结果；这是否是语言的要求，还是这个测试结果[1]实际上是未定义的行为（例如C++中的情况，直到C++ 11）。 关于testH和testI的问题：乍一看似乎很明显的东西并不那么明显：即使它评估的是最左边最外面的，我们有哪一个担保，而实现没有执行某种反向排序评估：

认为：

myAnd _ False = False
myAnd False _ = False
myAnd a b = (&&) a b

testJ x =  myAnd ((head x) == "foo") False 
testK x =  myAnd False ((head x) == "foo")  

使行为恢复正常

*Main> testJ []
False
*Main> testK []
*** Exception: Prelude.head: empty list

---

最后，上面所有的例子都使得（&&）操作符在交换性定律（a&&b==b&&a）方面失败，因此我最终认为，理想情况下，所有这些调用都应该计算两个参数并引发一个异常

Haskell并不是在所有情况下都首先评估最左端。正如你所看到的，这是由于你的定义。以

&&

的定义为例：

(&&) :: Bool -> Bool -> Bool
(&&) False _ = False
(&&) _ False = False
(&&) _ _     = True

请注意，它首先需要来自左参数的模式。这将强制首先计算左参数，并可能使第二个参数未计算。在

myAnd

函数中，根据模式匹配切换求值顺序。如果您交换了第2行和第3行（您这样做了），则评估顺序也将交换

这里绝对没有未定义的行为。不要让你的头卡在C里

但是，如果函数模式在两个（或更多）参数上匹配，那么它会首先计算最左边的参数。例如：

func1 True False = True -- Both arguments evaluated
func1 _ _        = False

test1 = func1 (error "leftmost") (error "rightmost")
-- Running test1 results in the error "leftmost"

你关于交换性的观点很尖锐。从技术上讲，这确实不允许交换性定律。然而，在对Haskell代码进行推理时，我们通常忽略底部（

error

和

undefined

给非数学家），原因有二。第一，它使事情变得更好，第二，无论如何，你不应该遇到错误：这意味着你错了。所以在实践中，no:

和&

在功能上是可交换的<代码>错误s不应该发生在Haskell代码中，因此无法捕获它们；它打破了你指出的好的代数性质。仅对不应发生的事件使用它们，如在

head

的实现中

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还有许多其他类似于Haskell的语言，特别是Agda和Idris，它们完全出于这个原因而消除了

错误

和

未定义

，主要是因为它们有一个特定的逻辑一致性目标，以便能够从字面上证明您的代码是正确的。然而，Haskell（可能是为了保持更为主流）并没有这样做。

这种行为是有保证的

哈斯克尔2010年《序曲》第9节中的

|

和

&

：

-- Boolean functions
(&&), (||) :: Bool -> Bool -> Bool
True && x = x
False && _ = False
True || _ = True
False || x = x

模式匹配也是（3.17.2）与u匹配⊥:

图案 根据以下规则，从左到右、从外到内进行匹配：[……]将通配符模式u与任何值匹配始终成功，并且不进行任何绑定

---

在旧的Haskell 98规范中也是如此。

顺便说一句，

myAnd

函数的第三行可以（也应该）是

myAnd\uuu=true

而不是

myAnd a b=（&&&&）a b

。在

tesK

中，是“最左边的”是您的函数

myAnd

哪个模式首先与第二个参数匹配。这迫使对该术语的评估检查它是否为假，从而导致您的程序死亡。另外，您的问题到底是什么？你说了很多事情，但我不是100%确定你想要回答的确切问题是什么。只是一个侧面注释，<代码>和& <代码>在C++中总是被保证懒惰；code>testF将被完美定义。关于：交换性，请检查。特别是我们有

pand-False-undefined=pand-undefined-False=False

和

pand-True-undefined=pand-undefined-True=undefined

。