憎らしの Lazy I/O

このように I/O を分離し，モジュラリティを確保できるのは，Lazy I/O のお陰です．最近ではすっかりLazy I/O は悪者あつかいでいじめられっこになっていますが，こういう良いところもあるんです．

嗚呼，愛しのLazy I/O

コマッタちゃん Lazy I/O

code:haskell

getInt :: IO Int

getInt = read <$> getLine

これを使って以下のようなプログラムを書きます．

code:haskell

main :: IO ()

main = do

{ a <- getInt

; b <- getInt

; print (a - b)

}

このプログラムは，標準入力から1行ずつ1つの整数を読み込み，先に入力された整数から，後に入力された整数を引いた結果を表示します．

実際にプログラムを起動してみると，

code:ghci

main

7

5

2

となります．予想どおりです．

また，入出力順を制御したければ，期待する順でI/Oアクションをならべて書けば，それが順次実行されると考えてよいわけです．

code:haskell

getInt' :: IO Int

getInt' = unsafeInterleaveIO getInt

さて，これを使ってさきほどと同じようなプログラムを書いてみましょう．

code:haskell

main :: IO ()

main = do

{ a <- getInt'

; b <- getInt'

; print (a - b)

}

こちらも動作させてみましょう．

code:ghci

main

7

5

2

同じですね．なにも違いません．

では Lazy I/O の何がコマッタちゃんなんでしょう．

もう一度 Lazy I/O の振る舞いについて確認しましょう．

Lazy I/O に期待するのは要求駆動(demand-driven)の入出力です．

ということは，要求順に入出力がおこるということです．

2つめのプログラムの振る舞いを順に考えると，

code:haskell

(-.) :: Int -> Int -> Int

(-.) = strictR (-)

strictR :: (a -> b -> c) -> (a -> b -> c)

strictR f x !y = f x y

code:haskell

main :: IO ()

main = do

{ a <- getInt'

; b <- getInt'

; print (a -. b)

}

に変更して起動してみましょう．

code:ghci

main

7

5

-2

挙動が変りました．

得られるはずの値に対する要求順に I/O が生起するので，要求順が明らかでないと，プログラムの振る舞いを予想できません．

自分が定義した単純な関数なら要求順も判るかもしれませんが，ふつうは要求順は判らないものです．

というわけで，Lazy I/O のコマッタちゃんポイントは，

2. I/Oで得られた結果の値で束縛される変数がどのタイミングで参照され値を要求されるかは判らない

ということです．

Imperativeスタイル v.s. Functionalスタイル

前節の1.の問題はimperativeな構文とプログラムの振る舞いの齟齬です．

では functionalに書けばよいのでしょうか．

code:haskell

main :: IO ()

main = print =<< (-.) <$> getInt' <*> getInt'

code:haskell

strictL, strictR :: (a -> b -> c) -> a -> b -> c

strictL f !x y = f x y

strictR f x !y = f x y

を用意しておいて，たとえば，

code:haskell

main :: IO ()

main = print =<< strictR (-) <$> getInt' <*> getInt'