我的 Haskell 表达式何时被求值？

如果我定义

λ> data Bar = Bar Int deriving Show
λ> data Foo = Foo Bar deriving Show

and

λ> let foo = trace "foo" Foo (trace "bar" Bar 100)
λ> let two = trace "two" 2
λ> let g (Foo x)  y = y

然后我想我明白为什么我得到

λ> g foo two
foo
two
2

但如果我重复这个，我得到

λ> g foo two
two
2

我不明白为什么foo似乎没有对第二次调用进行评估g，特别是因为它显然还没有以某种方式可用，我可以通过以下方式验证

λ> foo
Foo bar
(Bar 100)

不过，再次令我困惑的是，重复之前的给出

λ> foo
Foo (Bar 100)

为什么我的foo表达式似乎在某些情况下已被评估，而在其他情况下未评估？就此而言，为什么我的two表达always需要评估吗？

这是由于two的类型。让我们检查一下到目前为止的所有类型：

ghci> :t foo
foo :: Foo
ghci> :t two
two :: Num a => a

Aha! two是多态的。因此，它的行为取决于actual Num实例。因此，需要重新评估g。我们可以通过使用来检查这一点:sprint:

ghci> :sprint foo
foo = Foo _             -- simplified

这表明我们从未查看过内容Foo. foo is in 弱头正常形态 https://wiki.haskell.org/Weak_head_normal_form。这回答了你的第二个问题。但回到你的第一个。发生了什么:sprint two?

ghci> :sprint two
two = _

正如你所看到的，由于其多态性，two没有到达 WHNF。毕竟，which需要什么时间？你可能想用它作为Integer, or Currency, or Complex Triple.

顺便说一句，这是单态限制存在的原因，请参阅“Haskell 的历史”，第 6.2 节 http://research.microsoft.com/en-us/um/people/simonpj/papers/history-of-haskell/history.pdf:

6.2 单态限制

早期阶段争议的一个主要来源是所谓的 “单态限制。”假设genericLength有 这个重载类型：

genericLength` :: Num a => [b] -> a

现在考虑这个定义：

f xs = (len, len)
  where
    len = genericLength xs

看起来 len 应该只计算一次，但实际上可以计算两次。为什么？因为我们可以推断类型len :: (Num a) => a;当用字典脱糖时- 通过翻译，len成为一个被调用一次的函数 对于每次出现len，其中每一个都可能在不同的地方使用 类型。

也可以看看有关限制的更多信息，请参阅此问答 https://stackoverflow.com/questions/32496864/what-is-the-monomorphism-restriction.

话虽这么说，如果我们修复的话，我们可以很容易地改变它two's type:

ghci> let foo = trace "foo" Foo (trace "bar" Bar 100)
ghci> let two = trace "two" (2 :: Integer)
ghci> let g (Foo x)  y = y

现在输出将完全符合您的预期。或者，您可以启用单态限制:set -XMonomorphismRestriction，因为它在当前 GHCi 版本中默认被禁用：

ghci> :set -XMonomorphismRestriction
ghci> let two = trace "two" 2
ghci> :t two
two :: Integer -- due to defaulting rules