果然出去吃个饭回来就断线了 orz p 币看来会少很多 :s ※ 引述《sbrhsieh (sbr)》之铭言： : ※ 引述《godfat (godfat 真常)》之铭言： : : 其实我觉得简单地说就是，不能有任何 side-effect, : : 因此不能有任何 state. 大概就这样，其他都是衍生出来的性质。 : : 这边不会跟 no side-effect 直接连上关系的原因， : : 我想是有些情况下 side-effect 是可以被允许的。 : 这边的 side-effect 该怎麽定义？涵盖的范围？ 我想 side-effect 的涵盖范围应该不太可能能被定义..? 如果是 side-effect 本身要怎麽定义的话，大概就是不能有 state, 然後 function/expression 本身具有感染性，只要用上任何有含 side-effect 的东西，本身就会变得具有 side-effect. : 我试想过如果一个 FP 语言不允许 function/procedure 有任何的 side-effect， : 那麽这个语言写出来的程式会蛮受限的，几乎只能写纯处理数据的工作。 : 有太多的工作本身就是一种 side-effect，是无法单纯 consume 某些 input，并 : 以特定 output value 来呈现(resource manage、IO)。比如： : 「删除给定路径的某个档案」，这件工作本身就是变更档案系统的状态，这不可能 : 由一个毫无 side-effect 的 procedure(expression)来实现。 我觉得这个就可以去找特定的资料来看，例如 Haskell. Haskell 本身是 purely functional, 但同样允许 side-effect, 也可以做 IO, 因此并不是只能处理纯数据的工作... 这靠 monad 来达成这件事。这是借自 category theory 的词： http://en.wikipedia.org/wiki/Monad_(functional_programming) 很不幸的是 XD 虽然我一直想把他读完，不过到现在还是一直没找到 机会把他读完，所以细节都不是很清楚... 虽然听说这是 haskell 里， 会第一个碰到的障碍，甚至也有文章副标题是: "Don't Panic" http://pages.cpsc.ucalgary.ca/~robin/class/521/monadGuide.pdf 噫，我应该想办法找时间来把这些看完的。 最早我是看 Yet Another Haskell Toturial: http://www.cs.utah.edu/~hal/docs/daume02yaht.pdf 这篇我之前看的时候还没写完，很多地方是空白的，现在不知道写完了没？ 总而言之，我可以大概提一下目前的理解。很可能有错，就大概看看..... 跟下面的 stream 一起说好了。 : Stream 这种观念/东西感觉上也跟状态很有关系，有玩过比较纯的 FP 语言(诸如 : Clojure)的人，可否说明一下该 FP 语言是否有实做 stream 概念的东西？ : 若有，又是如何去实现管理/操作(manipulation) stream 的 procedure，能够 : 让这些 procedure 没有 side effect 又有好的效率？ 我稍微查了一下，在 haskell 中，拿来对付类似的东西，好像大多是用 Data.ByteString.Lazy: http://www.cse.unsw.edu.au/~dons/fps.html 效率好不好嘛，上面是说效率很好，有人说效率有 C 的 1/2 我觉得像是这种本身就具有大量 state 的问题， purely functional 本身是不太可能比得赢 C 之类直接的操作啦... 这跟架构有关，在别人的地盘上，先天上就输了不是吗 XD 我个人觉得类似的效能评比，应该用在其他架构上，例如 distributed 最近很红的 Erlang, 实作 CouchDB, 诸如此类从「架构上」寻求的解答。 或许没什麽关系，不过有个类似的语言，也是写在 JVM 上： http://en.wikipedia.org/wiki/E_(programming_language) 不过这个没怎麽维护了的样子？或许直接看 Erlang 即可... 回到 monad, 大抵上的概念就是我们把「状态」视为一种值， 而每一次状态改变，则会产生新的值，再把这个值继续传递下去。 就像 Schelfaniel 在推文里提到的： : → Schelfaniel:函数式语言的变数，都是不变的吧，但物件导向有可能变 08/04 20 : → Schelfaniel:也就是说，如果process1要变，变化会放在它的传回值 08/04 20 : → Schelfaniel:像是这样 (process2 (process1 java-object)) 取其变 08/04 20 我们假设现在的系统状态是 X, 则两次对萤幕输出 Hello, World! 则可看成： puts("Hello, World!", puts("Hello, World!", X)) 而不是： puts("Hello, World!") puts("Hello, World!") 也就是说，puts 这个 function, 他会回传一个新的系统状态，假设叫 Y, 就可以看成是： Y = puts("Hello, World!", X) Z = puts("Heelo, World!", Y) 因为第二个 puts depend on 第一个 puts 的 return value, 也就是新的系统状态，因此两者的顺序是不可以被颠倒的， 这边不是两个各自独立的 statement, 而是一个不可分割的 expression. haskell 的 monad 就是把这件事包装起来。很多 IO function 的回传 都是 IO (), 表示他是一个 IO monad. Prelude> :t putStr putStr :: String -> IO () putStr 本身是一个 String -> IO () 的 function. 来看刚刚 ByteString 的范例： module Test where import Data.ByteString.Lazy.Char8 as L test = do s <- L.readFile "/dev/zero" -- 这边就是把 /dev/zero 这个档案的内容，读到一个 IO ByteString 里面： -- L.readFile :: FilePath -> IO ByteString -- 前面 IO () 是表示我们不关心这个 IO monad 究竟存有什麽状态， -- 比方说，我们并不关心萤幕（or remote）被输出了什麽资料， -- 但这边我们关心我们读入了什麽资料，因此是 IO ByteString return (L.unpack (L.take 10 s)) -- 这边从刚刚的 s 里，读取前面前 10 个 Char8 -- 而 L.unpack 则是把这个 ByteString, 转成 haskell 原本的 String, -- 也就是 [Char], 字元串列。最後再把整个结果回传回去。 -- return 是用在 monad 里面，他会把现在的「状态」包起来。 -- test :: IO [Char] -- 我们最後是回传 String (等同於 [Char]), 因此整个 test 的结果， -- 就是一个 IO String main = do s <- test Prelude.putStr s -- 这边我们把 test 的结果，也就是刚刚的 IO String, -- 存到 s 里面，然後再把这个 s 印出来。 也就是说，monad 本身是有感染力的，只要你用到 monad, 整个 function 也会变成 monad. 要让你的 function 不成为 monad, 只能完全避开任何的 monad, 也就是任何 IO. 接着再由其他 monad function 去使用你其他的 pure function. 这边也可以参考 Eiffle, 在昨天 referential transparency 的连结里： http://en.wikipedia.org/wiki/Referential_transparency_(computer_science) 提到 command-query separation: http://en.wikipedia.org/wiki/Command-query_separation command 有 side-effect, 而 query 没有，因此是 referential transparency. 这边其实有点类似这样的味道，像在上面的 main 里有： s <- test Prelude.putStr s 但是不能简写成： Prelude.putStr test 因为 test 是回传 IO String, 而 putStr 是要吃 String 的。 透过 s <- test 把 IO String 里的 String 抓出来，放在 s 里， 才能把这个 s 丢给 putStr 把结果印出来。 在这边由於使用了 do notation, 因此写起来的感觉跟一般 imperative 的程式差不多：逐次执行，可以有 side-effect. 但实际上这其实是 syntactic 上的 sugar: http://en.wikipedia.org/wiki/Monad_(functional_programming)#do-notation 看起来是一行一行的，也没有牵涉到 state 间的转换，是底层帮你做好了。 如果要全部自己来的话，写起来是会很可怕，很复杂的结构，例如上面的范例： a = do x <- [3..4] [1..2] return (x, 42) 会被转成： a = [3..4] >>= (\x -> [1..2] >>= (\_ -> return (x, 42))) 没有人会想这样写程式的... XD 简单地说，利用 monad, 我们在 pure function 的世界里， 做出一种模拟 side-effect 的结构，然後让你把 pure function 跟其他 side-effect 做一层切割，有点像是防火墙这样的味道... 因此如果写 haskell 程式只用 monad 和 do notation 的话， 感觉就没什麽用 pure function (thus haskell) 的意义在了... 然而如果谈到效率的话，当然不可能会有最底层那样来得好。 当然是越接近机器架构会越快，这是当然的。不过这也不表示说 用这种 monad 的方式会很慢很慢，因为很显然，大部份的时候 那些 state 根本不需要真的被 evaluate 出来，既然不需要被观察， 这些 state 也不会影响到其他 state, 那在 compile 时， 基本上就可以完全舍弃掉。这就是最佳化要解决的问题了... 理想上当然是能把抽象化程式，依照目前机器架构，做最好的最佳化。 把所有多余也不关心的操作都拿掉。GHC 本身就有很多很多的最佳化.. XD == 我打太久了，不能再花时间在这上面，就暂时不校稿了... -- Hear me exalted spirits. Hear me, be you gods or devils, ye who hold dominion here: I am a wizard without a home. I am a wonderer seeking refuge. Sacrifice --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc) ◆ From: 220.128.121.85 ※ 编辑: godfat 来自: 220.135.28.18 (08/05 20:56)