theme: smartblue
止观初探
我们习惯将代码编写为 一系列的命令,程序会按照它们的 顺序 进行执行:
思考以下代码:
代码语言:javascript复制const myFunction = function(a, b, c) {
let result1 = longCalculation1(a,b);
let result2 = longCalculation2(b,c);
let result3 = longCalculation3(a,c);
if (result1 < 10) {
return result1;
} else if (result2 < 100) {
return result2;
} else {
return result3;
}
}
没错,再正常不过的 myFucntion
,依次声明了 result1
、result2
、resulit3
3 个变量,分别赋值为 longCalculation1(a,b)
、longCalculation2(b,c)
、longCalculation3(a,c)
,longCalculation1/2/3
顾名思义,是一些包含很长的计算过程的函数;
然后进入 if...else if...else...
判断;
最后 return
输出;
那这段代码 合理吗?
只要调用 myFunction
,longCalculation1/2/3
都必将执行!但是实际上,我们可能不需要它们所有的运算结果;无差别 的完成 3 个很长过程的计算会很影响效率;
有了这个认识之后,我们再来改进代码:
代码语言:javascript复制const myFunction = function(a, b, c) {
let result1 = longCalculation1(a,b);
if (result1 < 10) {
return result1;
} else {
let result2 = longCalculation2(b,c);
if (result2 < 100) {
return result2;
} else {
let result3 = longCalculation3(a,c);
return result3;
}
}
}
没错,这确实是改进过后的代码 ╮(╯▽╰)╭
虽然在结构上看,更难看了(多层嵌套,确实难受),但是:
它让 longCalculation1/2/3
不用每次都全部执行,只有在进入确定的条件,需要对值进行返回的时候,才需要计算;
这,就,是, —— 惰性求值的思想体现(不需要立即返回的值,就先别计算;)
庐山面目
来看下 wiki 释义:
惰性求值又叫惰性计算、懒惰求值,也称为传需求调用,是一个计算机编程中的一个概念,目的是要 最小化 计算机要做的工作。
在使用惰性求值的时候,表达式不在它被绑定到变量之后就立即求值,而是在该值被取用的时候求值。
这句话很重要!怎么理解?
比如:let result1 = longCalculation1(a,b);
这个表达式,意思是把 longCalculation1(a,b)
计算的返回值赋给 result1
;
在惰性求值中,赋值时,先不对 longCalculation1(a,b)
进行计算,而是等 result1
被取用的时候(在示例中,就是 return
的时候)再进行计算。
那它是怎样实现的呢?
引用 Reincarnation 的回答:
通过将表达式包装成一个thunk实现的; 例如计算f (g x),实际上给f传递的参数就是一个类似于包装成(_ -> (g x))的一个thunk; 然后在真正需要计算g x的时候才会调用这个thunk; 事实上这个thunk里面还包含一个boolean表示该thunk是否已经被计算过(若已经被计算过,则还包含一个返回值),用来防止重复计算;
第一节示例的 JavaScript 的代码虽然是有惰性求值的思想体现,但是其本身并不是惰性求值;
惰性求值是编程语言的特性设计,很多纯粹的函数式编程语言都支持这种设计;
比如在 Haskell 中实现上述示例:
代码语言:javascript复制myFunction :: Int -> Int -> Int -> Int
myFunction a b c =
let result1 = longCalculation1 a b
result2 = longCalculation2 b c
result3 = longCalculation3 a c
in if result1 < 10
then result1
else if result2 < 100
then result2
else result3
看上去,这和 JavaScript 示例代码 1 一样,但是它实际上实现的却是 JavaScript 示例代码 2 的效果;
在 GHC 编译器中,result1
, result2
, 和 result3
被存储为 “thunk”
,并且编译器知道在什么情况下,才需要去计算结果,否则将不会提前去计算!
有点像 Promise 的意思,你不告诉我 resolve/reject
,我就 pending
;Haskell 中,你不告诉我什么时候调用这个值,我就维持 thunk
的状态;
无限列表
在 Haskell 中可以定义一个数组,它的项是无限多的;
代码语言:javascript复制let infList = [1..] // 定义一个 1,2,3... 不断递增的数组;
为什么在 Haskell 中行,在 JavaScript 中不行?
因为它是懒惰的,你定义归你定义,反正定义的时候,我又不用分配无穷大的内存,等你开始调用的时候,我再开始计算分配吧!
延迟计算很棒,不过事物都有两面性,这样做坏处是什么?
举例