Haskell 从文件中加载纯全局变量

我有一个文件，里面有一些数据。这个数据永远不会改变，我想让它在IO monad之外可用。我该怎么做

示例（请注意，这只是一个示例，我的数据不可计算）：

primes.txt：

2 3 5 7 13

代码.hs：

primes :: [Int]
primes = map read . words . unsafePerformIO . readFile $ "primes.txt"

---

这是对

unsafePerformIO

的“合法”使用吗？有其他选择吗？

是的，应该可以。您可以添加一个

{-#NOINLINE primes#-}

pragma以确保安全-不确定GHC是否会将CAF内联

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我能想到的唯一替代方法是在编译时做同样的事情（使用模板Haskell），本质上是将素数嵌入二进制文件中。但是，我更喜欢您的版本-注意，

primes

列表实际上是惰性地读取和创建的

您的程序没有准确定义加载此文件的时间。如果该文件不存在，这将抛出一个异常，并且不知道会在哪里发生。（即，可能在您的程序已经执行了一些可观察到的真实世界内容之后）如果有人决定更改文件的内容，也可以使用类似的注释；你不知道它什么时候被阅读，也不知道你会得到什么内容。（如果文件不应更改，则不太可能出现问题。）

至于替代方案：一种可能是创建一个全局可变变量[这本身有点邪恶]，并将文件内容从主I/O线程插入该变量。这样，文件就会在定义明确的时刻被读入。[我注意到您也在使用惰性I/O，因此您只能在文件打开时进行定义。]

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实际上，“正确”的做法是手动将数据线程化到每个需要它的函数。我能理解你为什么不想那样做；这是一种痛苦。您可能会使用某种状态monad来避免手动执行此操作，不过…

您可以使用TemplateHaskell在编译时读取文件。然后，文件的数据将作为实际字符串存储在程序中

在一个模块中（本例中为Text/Literal/TH.hs），定义以下内容：

module Text.Literal.TH where

import Language.Haskell.TH
import Language.Haskell.TH.Quote

literally :: String -> Q Exp
literally = return . LitE . StringL

lit :: QuasiQuoter
lit = QuasiQuoter { quoteExp = literally }

litFile :: QuasiQuoter
litFile = quoteFile lit

在您的模块中，您可以执行以下操作：

{-# LANGUAGE QuasiQuotes #-}
module MyModule where

import Text.Literal.TH (litFile)

primes :: [Int]
primes = map read . words $ [litFile|primes.txt|]

---

编译程序时，GHC将打开

primes.txt

文件，并将其内容插入

[litFile | primes.txt]

部分所在的位置。

以这种方式使用

unsafePerformIO

声明

primes:：[Int]

说

primes

是一个数字列表。一个特定的数字列表，它不依赖于任何东西

然而，事实上，它取决于文件“primes.txt”的状态，当定义被计算时。有人可以更改此文件以更改

primes

似乎具有的值，根据其类型，这是不可能的

如果存在一个假设的优化，该优化决定应按需重新计算

primes

，而不是将其全部存储在内存中（毕竟，它的类型表示我们每次重新计算时都会得到相同的结果），

primes

甚至可能在程序的一次运行期间出现两个不同的值。这是使用

unsafePerformIO

来欺骗编译器时可能出现的问题

在实践中，上述所有问题都不大可能成为问题

但理论上正确的做法是不要将

素数

设为全局常数（因为它不是常数）。相反，您需要对其进行参数化计算（即，将

primes

作为参数），然后在外部

IO

程序中读取文件，然后通过将纯值传递给从文件中提取的

IO

程序来调用纯计算。你可以两全其美；您不必对编译器撒谎，也不必将整个程序放入

IO

。如果有帮助的话，您可以使用诸如Reader monad之类的构造来避免在任何地方手动传递

素数

因此，如果您想继续，可以使用
unsafePerformIO
。这在理论上是错误的，但在实践中不太可能引起问题

或者，您可以重构您的程序以反映实际情况

或者，如果
primes
确实是一个全局常量，并且您不想在程序源代码中包含大量数据，那么您可以使用TemplateHaskell，如dflemstr所示。
这是基于dflemstr的答案。假设您想加载一个整数列表
可能还希望在编译时执行
读取
。我只是把它写出来，因为看到这个例子对我很有用，我希望它能帮助其他人

import Language.Haskell.TH
import Language.Haskell.TH.Quote

intArray' :: String -> Q Exp
intArray' s = return $ ListE e
    where
        e = map (LitE . IntegerL . read) $ words s

intArray :: QuasiQuoter
intArray = QuasiQuoter { quoteExp = intArray' }


intArrayFile :: QuasiQuoter
intArrayFile = quoteFile intArray

要使用它

{-# LANGUAGE QuasiQuotes #-}
import TT

primes :: [Int]
primes = [intArrayFile|primes.txt|]

main = print primes

好处是


在编译时检查primes.txt文件的语法
在运行时没有转换来降低您的速度或引发异常
由于不需要原始存储整个文件，因此可能会提高代码大小
从“对付尴尬的队伍”的论文中，这似乎是
不安全的原因。你可以在以下位置找到这篇论文：如果所讨论的数据永远不会改变，那么我建议这是最好的答案。@MathematicalArchid，如果所讨论的数据可能会改变，然后，您应该使用
readFile
并将结果绑定到
IO
monad中，以反映这不是一个引用透明操作的事实。另一种可能是打开预处理器并执行
#包括“primes.txt”
（我实际上没有尝试过）。如果我将文件名存储在一个变量中呢？例如，我不能做
[litFile | jsonFilename |]
。在这种情况下，你有什么建议？