ghci中的trace函数不会在第二次调用时打印

Question

问题：

跟踪函数在第二次调用中不起作用，但只有当包含跟踪的函数加载到ghci中时才会发生这种情况。

问题

1. 为什么会发生这种情况
2. 如何加载Haskel模块并保持预期的行为

意外行为：

我有一个名为test.hs的文件

import Debug.Trace (trace)
main = trace "test" return "main is called"

然后我在ghci中键入以下内容。关于CCD_ 2的第二次调用的注释CCD_；测试"；

Prelude> :l test
[1 of 1] Compiling Main             ( test.hs, interpreted )
Ok, one module loaded.
*Main> main
test
"main is called"
*Main> main      -- No output from trace?
"main is called"

预期行为

然而，如果我在ghci中键入主函数，我会得到预期的行为

Prelude> import Debug.Trace (trace)
Prelude Debug.Trace> main = trace "test" return "main is called" 
Prelude Debug.Trace> main
test
"main is called"
Prelude Debug.Trace> main -- Output from trace
test
"main is called"
Prelude Debug.Trace> 

更新

@Robin Zigmond的建议，我尝试了不同的括号，但没有成功

main = trace "test" (return "main is called")
main = return(trace "test" "main is called") -- Joins the outputs into one string

Answer 1

首先，Haskell如何评估事物的一般概念。考虑这个表达式

(x -> x * x) (2 + 2)

哈斯克尔很懒；函数在调用之前不会评估它们的参数，所以一种简单的方法是：

(2 + 2) * (2 + 2)

但那会使工作量加倍！

取而代之的是：

*
/  
  /
(2+2)

也就是说，运行时会记住2 + 2来自一个地方，当对其进行求值时，结果会在表达式的其他部分中重用：

*
/  
  /
4

然后

16

trace函数包装一个表达式，并且仅在表达式"弹出"时第一次打印消息。如果再次请求结果，它不会再次打印消息：

ghci> (x -> x * x) (trace "pop!" (2 + 2))
pop!
16

谜题的下一部分是IO的动作。在Haskell中，像IO操作这样的类似语句的东西实际上是和其他任何东西一样的值。它们可以作为参数传递给函数，也可以从函数返回。只是运行库将它们解释为对在现实世界中执行的有效操作的描述。

因此，类型为IO something的表达式在执行(在"与世界交互"的意义上(之前，必须求值(从纯粹的惰性意义上(。例如：

(x -> x >> x) (trace "test" (putStrLn "foo"))

成为

(>>)
/  
  /
(trace "test" (putStrLn "foo"))

在这里，我们弹出表达式，"测试"被打印为一次

(>>)
/  
  /
putStrLn "foo"

运行时看到类似的东西

putStrLn "foo", then putStrLn "foo" again

事实上，你写的略有不同：(trace "test" return) "main is called"。在代码中，trace包装的是return函数，而不是生成的IO String值。但效果是相似的，函数也是Haskell中的值。类型为函数的表达式必须在调用函数之前进行求值。

此外，在您的案例中，发生的情况是main操作被评估一次，并执行多次。

请注意，trace的效果(在控制台上打印内容(与IO动作的正常流程不在同一范围内。它们是根据懒惰评价的变幻莫测而发生的。这是一个调试函数，不应该用于"实际"工作。

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更新：我忘了回答这部分问题：为什么trace在你的ghci实验中具有你期望的行为？

trace "test" (return "foo")是一个多态值，它实际上并没有指定具体的monad(试试:t return "foo"(。ghci的默认规则在执行之前将其实例化为IO。这种多态性使ghci每次输入main0时都会重新计算值。如果提供显式类型注释(如main = (trace "test" (return "foo")) :: IO String(，则效果应该会消失。