Haskell - 垃圾收集无法回收足够的空间

Posted 2023-02-21

【中文标题】Haskell - 垃圾收集无法回收足够的空间

【英文标题】：Haskell - Garbage collection fails to reclaim sufficient space

【发布时间】：2013-01-22 21:17:03

【问题描述】：

我正在做一个程序来将所有奇数相加，直到 n：

oddSum' n result | n==0 = result
                 | otherwise = oddSum' (n-1) ((mod n 2)*(n)+result)

oddSum n = oddSum' n 0

我的输入有两个错误（我把它们放在下面），我正在使用尾递归，为什么会发生堆栈溢出？ （注意：我在 Ubuntu 上使用 Hugs）

奇和 20000 错误 - 控制堆栈溢出

奇和 100000 错误 - 垃圾回收未能回收足够的空间

【问题讨论】：

尝试用ghc -O编译它，它的严格分析器可能会在第二个参数中检测到oddSum'是严格的，并插入所需的seq本身。

【参考方案1】：

 oddSum 3
 oddSum 2 ((2 mod 2)*2 + 3)
 oddSum 1 ((1 mod 2)*1 + ((2 mod 2)*2 + 3))

您正在 result 变量中构建一个巨大的 thunk。 一旦你计算了这个，所有的计算都必须一次完成，然后堆栈溢出，因为，例如，要执行加法，你首先必须计算操作数，以及操作数中加法的操作数。

如果 thunk 变得太大，就会发生堆溢出。

尝试使用

result `seq` ((mod n 2) * n + result)

在递归中。

【讨论】：

谢谢！我认为将括号放在 mod n 2 中，使其成为 (mod n 2) 我会强制对其进行评估。

不，直到编译器可以看到函数中实际需要该值。例如，如果您将otherwise 替换为result >= 0，那么这将强制生成的代码在每次递归中评估result。 （但我不建议这样做，这是一种损害可读性的技巧，也不能在任何地方应用。）

【参考方案2】：

首先，不要使用 Hugs，它不受支持。通过优化 GHC 机会，这样的事情将被编译成一个紧密高效的循环（仍然你的代码不会很好）。

非严格的累加器总是存在构建大量 thunk 的风险。一种解决方案是使其严格：

-# LANGUAGE BangPatterns   #-

oddSum' n !acc | n==0       = acc
               | otherwise  = oddSum' (n-1) $ (n`mod`2)*n + acc

当然，这不是惯用的；显式编写尾递归函数很麻烦，并且在 Haskell 中有些不受欢迎。大多数这类事情都可以用库函数很好地完成，比如

oddSum n = sum [1, 3 .. n]

...不幸的是，它也不能在恒定空间中可靠地工作。它确实适用于严格版本的折叠（sum 只是一个专门化的版本），

import Data.List
oddSum n = foldl' (+) 0 [1, 3 .. n]

【讨论】：

我想过用列表来做，但选择了我自己的实现作为一种学习方式，并且不要太依赖已经实现的功能。我在我大学的计算机实验室，它只有 Hugs 和 stundets 无法安装任何东西（我在家里使用 ghc）。

不支持拥抱，但拥抱有效。它没有问题，而且编译速度很快（当我编辑我的文件时它甚至会注意到，所以我不需要:r）。它仅限于 Haskell 98 并且不支持 GHC 扩展，但它非常适合继续学习，部分原因是错误消息更加清晰，特别是它给出了类型错误，其中 ghc 告诉您编写实例声明。

使用有限堆栈/堆的 Hugs 暴露了 OP 对 Haskell 中评估的一个重要误解，ghc -O2 可能隐藏了它。我们喜欢尽快发现我们做错了什么，不是吗？ ghc -O2 在编码过程中比 :r 慢（在 ghci 或拥抱中），交互性较差，优化过早。

顺便说一句，我认为使用$! 比砰砰声更好。 oddSum' n acc | n==0 = acc 然后| otherwise = oddSum' (n-1) $! (mod n 2)*n + acc