Perché la funzione "non fare nulla" di Haskell, id, consuma tonnellate di memoria?

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Haskell ha una funzione di identità che restituisce l'input invariato. La definizione è semplice:

id :: a -> a
id x = x

Quindi, per divertimento, questo dovrebbe produrre 8:

f = id id id id id id id id id id id id id id id id id id id id id id id id id id id
main = print $ f 8

Dopo pochi secondi (e circa 2 GB di memoria secondo Task Manager), la compilazione non riesce con ghc: out of memory. Allo stesso modo, dice l'interprete ghci: out of memory.

Poiché idè una funzione piuttosto semplice, non mi aspetto che sia un carico di memoria in fase di esecuzione o in fase di compilazione. A cosa serve tutta la memoria?

haskell ghc

— Ryan
fonte

Vuoi comporre quelle ids. In VIM, con il cursore sulla definizione di f, fare questo: :s/id id/id . id ./g.

— Tobias Brandt

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Conosciamo il tipo di id,

id :: a -> a

E quando siamo specializzati in questo id id, la copia a sinistra di idha il tipo:

id :: (a -> a) -> (a -> a)

E poi quando ti specializzi di nuovo per il più ida sinistra in id id id, ottieni:

id :: ((a -> a) -> (a -> a)) -> ((a -> a) -> (a -> a))

Quindi vedi ogni idcosa che aggiungi, la firma del tipo dell'estrema sinistra idè due volte più grande.

Nota che i tipi vengono eliminati durante la compilazione, quindi questo occuperà solo memoria in GHC. Non occuperà memoria nel tuo programma.

— Dietrich Epp
fonte

Ricordo che Okasaki ebbe problemi simili quando scrisse un calcolatore RPN incorporato in Haskell.

— dfeuer

La domanda, forse, è se GHC debba trovare un modo per gestire questo genere di cose con più grazia. In particolare, il tipo è molto grande se scritto per intero, ma c'è un'enorme quantità di duplicazioni: la condivisione potrebbe essere usata per comprimere cose del genere? Esiste un modo efficiente per elaborarli?

— dfeuer

@dfeuer Prova a chiedere il tipo in ghci. Vedrai dalla velocità della risposta che deve essere eseguita la condivisione appropriata. Sospetto che questa condivisione vada persa - per ovvie ragioni - una volta tradotta in qualche altra rappresentazione intermedia (ad esempio core).

— Daniel Wagner

Ciò significa che se idviene ripetuto più nvolte, lo spazio del suo tipo è proporzionale a 2^n. Il tipo dedotto nel codice di Ryan avrebbe bisogno di 2^27riferimenti alla sua variabile di tipo oltre all'altra struttura necessaria per rappresentare il tipo, che è probabilmente molto più grande di quanto ci si aspetterebbe dalla maggior parte dei tipi.

— David

Fare l'inferenza del tipo in modo ingenuo è doppio esponenziale, utilizzando abilmente la condivisione nelle espressioni di tipo è possibile ridurlo a esponenziale. Ma non importa quello che fai, ci saranno alcune espressioni piuttosto semplici che faranno esplodere il controllo del tipo. Fortunatamente, questi non si verificano nella programmazione pratica.

— agosto