Swift 之惰性求值

Swift 之惰性求值

在 Haskell 中的函數有一個特性

函數的返回多是一個塊(一個被延遲計算的表達式)

從而引出一個概念 惰性求值

isOdd n = mod n 2 == 1

下面有段 分析

在使用嚴格求值的語言裏，函數的參數老是在應用函數以前被求值。以 isOdd 爲例子：子表達式 (1 + 2)
會首先被求值，得出結果 3 。接着，將 3 綁定到變量 n ，應用到函數 isOdd 。最後， mod 3 2 返回 
1 ，而 1 == 1 返回 True 。

Haskell 使用了另一種求值方式 —— 非嚴格求值。在這種狀況下，求值 isOdd (1 + 2) 並不會即刻使得
子表達式 1 + 2 被求值爲 3 ，相反，編譯器作出了一個「承諾」，說，「當真正有須要的時候，我有辦法計算
出 isOdd (1 + 2) 的值」。

惰性求值的優勢

簡單理解惰性求值: 在使用惰性計算時，表達式不在它被綁定到變量以後就當即求值，而是在該值被取用的時候求值。

• 能夠建立無限序列數據類型， 好比無窮大，因爲字節的限制，不少語言並不能描述出無窮大
• 減小存儲空間, 在要求值的時候纔會發生計算。 這個跟 lazy 屬性同樣的做用
• 減小計算量, 例如，尋找數組中符合條件的某個值

swift 默認嚴格求值, 也提供了相關的惰性求值的機制

let array = [1,2,4,5,3,7]
let selement = array.map({$0 * 2})[3]
let element = array.lazy.map({$0 * 2 })[3]
print("\(selement) -- \(element)")

上面代碼中， 計算出 selement 花了 7 次， 計算 element 花了 2 次

• 對於 7：將 array 每一個元素分別取出 * 2，而後在這些數據中取出第4個元素, 6+1=7
• 對於 2：由於是惰性求值，會先從 array 取出第4個元素， 而後 * 2 , 1+1 = 2

lazy 到底爲什麼物?

extension Array {
    public var lazy: LazyRandomAccessCollection<Array<Element>> { get }
}

LazyRandomAccessCollection Conforms To
LazyCollectionProtocol

LazyCollectionProtocol Conforms To
LazySequenceProtocol

構建無窮大序列 (swift4)

enum Stream<T> {
    case empty
    case cons(()->T, ()-> Stream<T>)
}

extension Stream {
    var empty: Stream<T> {
        return .empty
    }

    var tail: Stream<T> {
        switch self {
        case .empty:
            return .empty
        case let .cons(_, tail):
            return tail()
        }
    }

    var toArray: [T] {
        switch self {
        case .empty:
            return []
        case let .cons(h, t):
            return [h()] + t().toArray
        }
    }

    func take(n: Int) -> Stream<T> {
        if n == 0 {
            return empty
        } else {
            switch self {
            case .empty:
                return .empty
            case let .cons(h, t):
                return Stream.cons(h, {t().take(n: n-1)})
            }
        }
    }
}

func onses() -> Stream<Int> {
    return Stream<Int>.cons({1}, {onses()})
}

print(onses().take(n: 5).toArray)

固然更多博客請移步到 這裏

參考

• Swift 函數式編程－惰性計算
• Swift函數式編程(二)：惰性求值與無窮數據流