在您的情况下,这是导致堆栈溢出的严格性问题。查找此类问题的一种非常简单的方法是使用deepseq 库。这增加了一些函数,允许您完全评估一个值(这比 更好seq
,它只下降一级)。关键功能是force :: NFData a => a -> a
。这需要一个值,完全评估它,然后返回它。
它只适用于实现NFData
类型类的类型。幸运的是, deepseq-th 库中有一个模板 haskell 宏:deriveNFData
. 这与您自己的数据类型一起使用,例如deriveNFData ''BfMachine
.
要使用,您将force $
可能存在严格性问题的函数(或liftM force $
一元函数)放在前面。例如,对于你的代码,我把它放在前面step
,因为这是文件中的关键函数:
{-# LANGUAGE TemplateHaskell #-}
import Data.Char
import Debug.Trace
import Control.DeepSeq
import Control.DeepSeq.TH
import Control.Monad (liftM)
type Stack = [Int]
data BfMachine = BfMachine
{ program :: String
, pc :: Int
, stack :: Stack
, sp :: Int
} deriving Show
deriveNFData ''BfMachine
setElem :: [Int] -> Int -> Int -> [Int]
setElem list n value = map (\(i, v) -> if i == n then value else v) (zip [0..] list)
step :: BfMachine -> IO (BfMachine)
step m@(BfMachine { program = program, pc = pc, stack = stack, sp = sp }) = liftM force $
case program !! pc of
'-' -> return m { pc = pc + 1, stack = setElem stack sp ((stack !! sp) - 1) }
'+' -> return m { pc = pc + 1, stack = setElem stack sp ((stack !! sp) + 1) }
'<' -> return m { pc = pc + 1, sp = sp - 1 }
'>' -> return m { pc = pc + 1, sp = sp + 1 }
'[' -> return $ if stack !! sp /= 0 then m { pc = pc + 1 }
else m { pc = (findNextBracket program $ pc + 1) + 1 }
']' -> return m { pc = findPrevBracket program $ pc - 1 }
'.' -> do putChar $ chr $ stack !! sp
return m { pc = pc + 1 }
',' -> do c <- getChar
let s' = setElem stack sp $ ord c
in return m { stack = s', pc = pc + 1 }
a -> return m { pc = pc + 1 }
findNextBracket :: String -> Int -> Int
findNextBracket program pos =
case program !! pos of
'[' -> findNextBracket program $ (findNextBracket program $ pos + 1) + 1
']' -> pos
x -> findNextBracket program (pos + 1)
findPrevBracket :: String -> Int -> Int
findPrevBracket program pos =
case program !! pos of
']' -> findPrevBracket program $ (findPrevBracket program $ pos - 1) - 1
'[' -> pos
x -> findPrevBracket program (pos - 1)
isFinished :: BfMachine -> Bool
isFinished m@(BfMachine { program = p, pc = pc })
| pc == length p = True
| otherwise = False
run :: BfMachine -> IO ()
run m = do
if isFinished m then
return ()
else do
m <- step m
run m
fib = ">++++++++++>+>+[ [+++++[>++++++++<-]>.<++++++[>--------<-]+<<<]>.>>[ [-]<[>+<-]>>[<<+>+>-]<[>+<-[>+<-[>+<-[>+<-[>+<-[>+<- [>+<-[>+<-[>+<-[>[-]>+>+<<<-[>+<-]]]]]]]]]]]+>>> ]<<< ] This program doesn't terminate; you will have to kill it. Daniel B Cristofani (cristofdathevanetdotcom) http://www.hevanet.com/cristofd/brainfuck/"
main = run BfMachine { program = fib , pc = 0, stack = replicate 1024 0, sp = 0 }
这实际上解决了问题——即使运行了几分钟,它也没有崩溃,内存使用量只有 3.2MB。
您可以坚持使用该解决方案,或者尝试找出真正的严格性问题在哪里(因为这会使一切变得严格)。您可以通过从step
函数中移除力,并在它使用的辅助函数(例如 、 等)上尝试它来setElem
做到findPrevBacket
这一点。原来那setElem
是罪魁祸首,把force
那个函数放在前面也解决了严格性问题。我猜这是因为if
地图中的 lambda 意味着大多数值永远不必在列表中进行评估,并且可能会随着程序的继续而建立巨大的 thunk。