Haskell中的惰性求值
发布时间：2023-12-10 07:07:19
惰性求值是Haskell语言中的一个重要特性，它允许我们按需求计算表达式的值，而不是立即计算它们。这意味着在程序中可以定义无限序列和延迟计算，以便节省计算资源并提高性能。
下面是一个使用惰性求值的例子：
我们可以通过递归定义一个无限列表，例如一个所有自然数的列表：
nats :: [Integer] nats = [0..]
这里的[0..]表示从0开始的无限列表。但是实际上，Haskell不会计算这个无限列表的所有元素。当我们需要使用这个列表的时候，Haskell会按需求取出列表中的元素。例如，当我们需要前10个自然数时，Haskell只会计算列表中的前10个元素。
> take 10 nats [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
这里的take函数只取列表中的前10个元素，并且不会计算其余的元素。如果我们尝试取出无限列表中的更多元素，Haskell会继续按需求计算：
> take 15 nats [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14]
另一个例子是斐波那契数列的惰性求值实现。斐波那契数列定义如下：
fibonacci :: [Integer] fibonacci = 0 : 1 : zipWith (+) fibonacci (tail fibonacci)
在这个例子中，fibonacci是一个列表，其中的每个元素都是前两个元素之和。但是，Haskell并不会无限计算斐波那契数列的所有元素。当我们需要使用这个列表的时候，Haskell会按需求计算每个元素。
> take 10 fibonacci [0,1,1,2,3,5,8,13,21,34]
这里的take函数只取列表中的前10个斐波那契数，并且不会计算其余的数。如果我们尝试取出更多的数，Haskell会继续按需求计算：
> take 15 fibonacci [0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377]
以上是Haskell中使用惰性求值的两个例子。惰性求值允许我们定义无限序列和延迟计算，以提高性能并节省计算资源。这是Haskell语言的一个强大特性，可以应用于各种场景，包括处理大型数据集和优化复杂计算。