惰性求值
惰性求值
啥叫惰性求值
具体的含义可以参看这里 惰性求值 。我的看法就是一种延迟计算方法,好像一个懒汉,只计算需要计算的东西。
为什么要惰性求值
因为惰性求值能极大优化程序的性能,想想那个Dice of Doom的游戏,如果不需要每次都生成不需要的游戏树,将会节省多少时间和电力。同时,惰性求值能做到一些几乎不可能的事,构造无穷的东西。
在common lisp中实现一整套惰性求值函数库
据作者说,像Haskell和Clojure这样的预言直接把惰性求值作为语言默认的一部分,common lisp则没有这样,不过实现一整套惰性求值库也没有什么难度
延迟求值我们想要得到这样的东西:lazy和force.lazy只返回函数。
(lazy (+ 1 2)) #<FUNCTION...> (force (lazy (+ 1 2))) 3
lazy可以用宏这么实现
(defmacro lazy (&body body) (let ((forced (gensym)) (value (gensym))) `(let ((,forced nil) (,value nil)) (lambda () (unless ,forced;unless,when后是并行结构 (setf ,value (progn ,@body)) (setf ,forced t)) ,value))))
force可以直接用简单的函数实现
(defun force (lazy-value) (funcall lazy-value))
但我们需要的不只这些,要完成惰性求值需要一整套相应的函数比如延迟的cons、cdr、car、nth、mapcar等等等等。建立延迟的cons和相应的cdr和car
(defmacro lazy-cons (a d) `(lazy (cons ,a ,d))) (defun lazy-car (x) (car (force x))) (defun lazy-cdr (x) (cdr (force x)))
猜猜这是在干什么
(defparameter *integers* (labels ((f (n) (lazy-cons n (f (1+ n))))) (f 1))) (lazy-car (lazy-cdr *integers*)) (lazy-car (lazy-cdr (lazy-cdr *integers*)))
我们还需要延迟生成lazy-nil和判断空延迟求值的列表的lazy-null
(defun lazy-nil () (lazy nil)) ;(force (lazy-nil)) (defun lazy-null (x) (not (force x)))
然后是将常规列表和惰性列表相互转换的函数make-lazy、take、take-all.注意take-all只能返回有限列表。
(defun make-lazy (lst) (lazy (when lst (cons (car lst) (make-lazy (cdr lst)))))) (defun take (n lst) (unless (or (zerop n) (lazy-null lst)) (cons (lazy-car lst) (take (1- n) (lazy-cdr lst))))) (defun take-all (lst) (unless (lazy-null lst) (cons (lazy-car lst) (take-all (lazy-cdr lst))))) (take 10 *integers*) (take 10 (make-lazy '(a s d f g h j k l q w e r t y u i))) (take-all (make-lazy '(a s d f g h j k l q w e r t y u i)))
是不是看不懂?作者说它深邃如禅宗公案,需要凝神细视许久才能了悟。
然后是遍历和搜索整个惰性列表的mapcar、mapcan、find-if和nth函数。mapcar和mapcan返回的也是惰性列表,find-if和nth则返回原子。
(defun lazy-mapcar (fun lst) (lazy (unless (lazy-null lst) (cons (funcall fun (lazy-car lst)) (lazy-mapcar fun (lazy-cdr lst)))))) ;现在我还是得看着Hyperspec来分辨这一堆map (defun lazy-mapcan (fun lst) (labels ((f (lst-cur) (if (lazy-null lst-cur) (force (lazy-mapcan fun (lazy-cdr lst))) (cons (lazy-car lst-cur) (lazy (f (lazy-cdr lst-cur))))))) (lazy (unless (lazy-null lst) (f (funcall fun (lazy-car lst))))))) (defun lazy-find-if (fun lst) (unless (lazy-null lst) (let ((x (lazy-car lst))) (if (funcall fun x) x (lazy-find-if fun (lazy-cdr lst)))))) (defun lazy-nth (n lst) (if (zerop n) (lazy-car lst) (lazy-nth (1- n) (lazy-cdr lst))))
使用也很直观
(take 10 (lazy-mapcar #'sqrt *integers*)) (take 10 (lazy-mapcan (lambda (x) (if (evenp x) (make-lazy (list x)) (lazy-nil))) *integers*)) (lazy-find-if #'oddp (make-lazy '(2 4 6 7 8 10))) (lazy-nth 4 (make-lazy '(a b c d e f g)))
最后的废话
不爽的事很多,人与人之间的差别太大,根本不能相互理解。上无聊的课,听老师扯淡,做无聊的事,这就是世界,这就是生活?
老师说你该下定决心了,可我带着多少不舍与怀疑,甚至畏惧。
室友dota视频依然放的很欢,还有想一暑假打dota的人。然而无关对错,谁也无法预言未来。
然而我想珍惜我的生命,珍惜令我着迷的事物。不想在这里那里被各种无聊的人和事磨灭激情,唉……
别人都在想些什么呢?别人想得差别怎么这么大?
走下去,哪怕是条孤苦的路,此生不后悔。