Swift Collection 中的 lazy 作用

2018-02-27 09:04:05来源:https://www.jianshu.com/p/fb3be4c70093作者:没故事的桌同学人点击

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惰性求值

惰性求值常见于函数式编程中,也有人把惰性求值翻译成延迟求值(Lazy Evaluation)。它的目的是要最小化计算机要做的工作。在使用惰性求值的时候,表达式不在它被绑定到变量之后就立即求值,而是在该值被取用的时候求值。

惰性求值的优点很明显:

  • 计算只有在真正需要的时候才会执行

    这个特性就给代码优化提供了更多的可能性。有些运算可能在某个条件分支下才会被用到。某些计算可能和后面的计算相抵消,可以优化运算的方式。写一段伪代码大概如下:

let a = 100let b = 1000let c = a/bprint(c*b)

最后求值的时候发现表达式是a/b*b,所以最后输出的时候的值就为a,省掉了除b,乘b的运算。

  • 无穷的数据结构

    因为在没被使用的时候只是一个表达式,在程序中真正使用某几项具体数据的时候才会去计算,所以惰性求值可以声明一个无穷的序列。

    下面的代码先定义了一个从 1 开始的奇数序列:

var nums = sequence(first: 1, next: { num in    return num + 2})// 这个时候才进行真正的计算for n in nums.prefix(5) {    print(n)}

Swift 中的 lazy

Swift 的编程范式虽然有函数式编程,但是 swift 和纯函数式编程的语言如 haskell 还是有一些差距。Swift 中集合操作默认的求值策略是 eager,就是及早求值。当表达式赋值给一个变量时计算就进行了。

为了支持惰性求值,在  collection 通过 lazy 属性可以获取到一个惰性的集合。

// a huge collectionlet giant = 0..< Int.max// lazily map it: no work is done yetlet mapped = giant.lazy.map { $0 * 2 }// sum the first few elementslet sum = mapped.prefix(10).reduce(0, +)// sum == 90

上面的代码中,mapped 赋值时计算并没有发生,因为 lazy 返回的 LazyCollecion 上的 map 操作是惰性的。

取舍

惰性求值的缺点就和异步一样,写代码的时候不能显示的看出执行顺序。

在有些场景是需要及时求值的。比如下面的代码在惰性求值的体系下第一行不需要在第二行前执行:

System.out.println("Please enter your name: ");System.in.readLine();

因此一个编程语言也不能只支持惰性求值。只是在 swift 中,苹果认为大部分的时候及早求值就能满足场景,需要通过显式的 lazy 获取惰性集合。当然也可能在 swift 前期特性中,函数式的一些特性不是最核心的需求,期待后期的 swift 特性吧。


引用

  • 惰性求值

  • Conditional Conformance in the Standard Library

  • 《傻瓜函数式编程》


  • 微博:@没故事的卓同学

  • 简书博客

  • 掘金博客

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