Haskell 带异常的列表连接

我有以下表达：

let x = [1] ++ undefined ++ [3]

我有以下例外情况：

[1*** Exception: Prelude.undefined
CallStack (from HasCallStack):
  error, called at libraries\base\GHC\Err.hs:79:14 in base:GHC.Err
  undefined, called at <interactive>:39:16 in interactive:Ghci20

在这里，我得到的结果

3

不是一个例外，因为在调用之前，不会对值求值

为什么前面的表达式会引发异常

如果你写：

let x = [1] ++ undefined ++ [3]

然后不计算

x

。它存储为必须求值的表达式。但是你可以查询

x

。换句话说，您希望

显示x

。现在为了显示列表，必须计算整个列表（及其元素）

现在concat操作符

（++）：：[a]->[a]->[a]

被定义为：

(++) :: [a] -> [a] -> [a]
(++) (x:xs) ys = x : xs ++ ys
(++) [] ys = ys

例如

[1,2]+[3,4]

：将导致：

   [1,2] ++ [3,4]
-> 1 : ([2] ++ [3,4])
-> 1 : 2 : ([] ++ [3,4])
-> 1 : 2 : [3,4]

或在使用未定义的

时：

   [1,2] ++ undefined
-> 1 : ([2] ++ undefined)
-> 1 : 2 : ([] ++ undefined)
-> 1 : 2 : undefined

请注意，这是惰性地完成的：只有在需要更多元素时，才需要进一步压缩。此外，
（++）
不关心单个元素：如果元素包含计算开销大的操作，则该操作将被推迟到需要计算时

因此，只要第一个列表仍然可以发射元素，我们就不关心第二个列表。当到达第一个列表的末尾时，我们只返回第二个列表

我们看到这部分工作：解释器打印
[1***异常：Prelude.undefined
，因此在对
（++）
操作符求值时，
[1]
的第一个元素被发出，求值并打印。但随后我们到达
undefined
，Haskell无法处理它以打印它（其元素）并终止

另一方面，如果您编写
让x=[undefined，undefined，undefined]
并调用
length x
，那么列表中的元素不会被计算，
length
的定义如下：

length :: [a] -> Int
length [] = 0
length (_:xs) = 1 + length xs

请注意函数中的下划线（
。
length
不关心单个元素。它只需遍历列表，直到找到空列表，然后返回该计数，因此
3

如果另一方面你会写

length $ [1] ++ undefined ++ [2,3]

你会遇到同样的问题：

Prelude> length $ [1] ++ undefined ++ [2,3]
*** Exception: Prelude.undefined

因为为了浏览这个列表，我们必须将
[1]
与
未定义的
联系起来，我无法想象
++
是如何工作的。请您展开一下，例如
[1,2,3]++[3,4,5]
注意这两个表达式是不同的。为了简洁起见，假设
u=undefined
：
[u，u，u]
是
[u]+[u]+[u]
，而不是
[u]++u++[u]
。在第一个示例中，您有一个未定义的列表，而在第二个示例中，您只有未定义的元素，因此
长度
可以正常工作。
Prelude> length $ [1] ++ undefined ++ [2,3]
*** Exception: Prelude.undefined