兩個函數調用，但只有一個跟蹤顯示

Question

隨着GHC 8.0.2版下面的程序：

import Debug.Trace 

f=trace("f was called")$(+1) 

main = do 
    print $ f 1 
    print $ f 2 

輸出：

f was called 
2 
3 

它是預期的行爲？如果是，爲什麼？我預計字符串f was called要打印兩次，一次在2之前，一次在3之前打印一次。

對TIO相同的結果：Try it online!

編輯 但這個方案：

import Debug.Trace 

f n=trace("f was called:"++show n)$n+1 

main = do 
    print $ f 1 
    print $ f 2 

輸出：

f was called:1 
2 
f was called:2 
3 

Try it online!

我懷疑這些行爲與懶惰有關，但我的問題依然存在：這是預期的行爲，如果是的話，爲什麼？

Hackage斷言此：

的跟蹤功能輸出給出作爲它的第一個參數 跟蹤消息，返回第二個參數作爲其結果之前。

我在第一個例子中沒有看到它。

EDIT 2基於@amalloy評論第三個例子：

import Debug.Trace 

f n=trace "f was called"$n+1 

main = do 
    print $ f 1 
    print $ f 2 

輸出：

f was called 
2 
f was called 
3 

Answer 1

這確實是懶惰的結果。

懶惰意味着僅僅定義一個值並不意味着它會被評估;這隻會在需要某些東西時纔會發生。如果不需要，實際產生它的代碼不會「做任何事情」。如果特定值是所需的代碼運行，但只有第一次它將需要;如果還有其他引用了相同的值並再次使用，則這些用法將直接使用第一次生成的值。

您必須記住，函數在任何意義上都是值;適用於普通數值的所有內容也適用於函數。所以，你的f定義簡單地寫一個值的表達式，表達式的評估將被推遲，直到f值實際需要，並且它的需要值的兩倍（功能）的表達式計算將被保存和再利用第二次。

讓我們看看它的詳細信息：

f=trace("f was called")$(+1) 

您定義的值f用一個簡單的公式（不使用寫入參數中的任何語法糖在等式的左邊，或提供通過多個方程案例）。因此，我們可以簡單地將右側作爲單個表達式來定義值f。只要確定它什麼都不做，坐在那裏，直到你撥打：

print $ f 1 

現在打印需要它的參數進行評估，所以這迫使表達f 1。但是我們不能先申請f到1而不先強制f。所以我們需要弄清楚表達式trace "f was called" $ (+1)評估的是什麼函數。所以trace實際上是所謂的，做它的不安全IO印刷f was called出現在終端，然後trace返回第二個參數：(+1)。

所以，現在我們知道f是什麼功能：(+1)。 f現在將直接引用該功能，而不需要評估的原代碼trace("f was called")$(+1)如果f被再次調用。這就是爲什麼第二個print什麼都不做的原因。

這種情況是完全不同的，即使它可能類似於：

f n=trace("f was called:"++show n)$n+1 

在這裏，我們是使用語法糖通過在左側寫參數定義的功能。讓我們desugar，爲拉姆達符號來更清楚地看到實際值被綁定到f是：

f = \n -> trace ("f was called:" ++ show n) $ n + 1 

在這裏，我們已經寫了一個函數值直接，而不是可以進行評估，以導致表達一個函數。因此當需要評估f之前，可以調用1時，f的值就是整個函數; trace調用是裏面的函數而不是被調用的函數結果函數中。所以trace不作爲評估f的一部分被調用，它被稱爲評估應用程序f 1的一部分。如果您保存了該結果（例如通過執行let x = f 1），然後多次打印，則只能看到一條曲線。但是當我們來評估f 2時，trace調用仍然存在於該函數中的值爲f，因此當再次調用f時，因此是trace。

Answer 2

定義f時，不調用它時你跟蹤打印。如果你想跟蹤發生的調用的一部分，你應該確保它不計算，直到接收到一個參數：

f x = trace "f was called" $ x + 1 

此外，當我運行TIO我看不出痕跡出現在所有。 trace並不是真正可靠的打印方式，因爲它欺騙了構建該語言的IO模型。評估順序中最微妙的變化會干擾它。當然對於調試你可以使用它，但即使這個簡單的例子表明它不保證有很大的幫助。

在你的編輯，你引用的trace文檔：

的跟蹤功能輸出給作爲其第一個參數 跟蹤消息，返回第二個參數作爲它的結果之前。

事實上，這正是您的程序中發生的情況！當定義f，

trace "f was called" $ (+ 1) 

需要進行評估。首先打印「f被稱爲」。然後，trace評估並返回(+ 1)。這是trace表達式的最終值，因此(+ 1)是f定義的值。 trace已經消失了，看？