为什么某些 Prelude 函数是根据本地定义的函数定义的？

Question

我正在查看一些前奏函数来教同事递归，我发现有些函数的编写方式 很奇怪 。示例：

{-# NOINLINE [1] zipWith #-}
zipWith :: (a -> b -> c) -> [a] -> [b] -> [c]
zipWith f = go
  where
    go [] _ = []
    go _ [] = []
    go (x:xs) (y:ys) = f x y : go xs ys

为什么它被写成对 go 的调用，其中 go 是紧接着定义的？ IMO 更自然的定义方式是：

zipWith :: (a -> b -> c) -> [a] -> [b] -> [c]
zipWith _ [] _ = []
zipWith _ _ [] = [] 
zipWith f (x:xs) (y:ys) = f x y : zipWith f xs ys

我想这是由于某些 内联/循环融合/惰性/任何特征 允许 GHC 更好地优化，但这是重点Haskell 对我来说变得很模糊。任何人都可以（尽可能简单地）解释这样一个函数定义的原因，如果有的话。

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许多评论，@AndrewRay 的回答和在这个 question, point in the direction of inlining as the reason for such an auxiliar local function. Nevertheless, zipWith is marked with the pragma NOINLINE [1] zipWith, which, up to GHC's user guide: 7.13.5.5. Phase control 中，意味着不在第一阶段之前内联，并且可能在之后内联（不管这意味着什么）。在 linked 问题中，PO 指的是 foldr，它是使用相同的技巧实现的，但没有任何 PRAGMA。我认为作者正在避免内联，但我对此知之甚少。

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在 zipWith

的 source 定义中添加了 link

Answer 1

正如 Willem Van Onsem 在他的评论中提到的，这意味着 f 不需要在每个递归调用中传递。

您的函数版本使用递归调用 zipWith f xs ys。因为 f 是 zipWith 的参数，它必须重复传递。这意味着从 zipWith 中看不出 f 从一个递归级别到下一个递归级别从未改变。

Prelude 版本使用递归调用 go xs ys，这会立即发出信号表明每次对 go 的递归调用都会使用相同的 f。能够立即注意到这样的不变量有助于我们对代码进行逻辑推理。

编辑：我以前认为内联在这里不相关，但 Carl 和 Daniel Wagner 都指出 thunk f 只需要被评估一次并在 go 的定义中替换，而不是像在 zipWith.

的定义中那样对每次递归重新评估

你还提到了loop-fusion，就是把相邻的遍历函数合并成一个遍历的过程。由于这已经是单次遍历，这里也不适用。

为什么某些 Prelude 函数是根据本地定义的函数定义的？

Why are some Prelude functions defined in terms of a locally defined function?

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