听君一席话,如听一席话,解释解释“惰性求值”~ |
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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: 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: 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: 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; 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🌰:要计算 1 到 1 亿的和; 用 JavaScript 很快得解; let sum = 0 for(let i=0;i |
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