假设我们有一个这样的程序：
list = [1..10000000]
main = print $ sum list
我希望对其进行编译，以便可执行文件仅打印 50000005000000，而无需花费太多时间和精力。
基本上，任何肯定会被计算的表达式（也许严格性分析在这里会有所帮助）都可以在编译期间预先计算（即我们使用引用透明性来表示它不是真的计算值时很重要）。
简而言之：“必须计算”+引用透明=可以预先计算
这就像运行程序直到我们遇到取决于输入的东西（即程序的核心，所有输入通用的，将被预先计算）
目前是否有实现这一目标的现有机制（在 Haskell 或任何其他语言中）？ [请不要指向 C++ 中的模板之类的东西，因为它首先没有引用透明性。]
如果不是，这个问题有多难？ [伴随的技术（和理论）问题是什么？]
【问题讨论】：
标签： haskell referential-transparency precompute
听起来像是超级编译的工作！这个问题听起来像是对它的描述，关于非终止的讨论反映了超级编译器开发人员面临的问题。我在 GHC wiki 上看到有人正在为它开发生产超级编译器，但不知道结果如何。
【讨论】：
这在一般情况下是不安全的。原因是 Haskell 表达式可能是纯的，但它们也可能无法终止。编译器应该总是终止，所以你能做的最好的就是“评估这个结果的 1000 步”。1 但是如果你确实添加了这样一个限制，如果你正在编译一个程序来运行在拥有 TB 级 RAM 的超级计算机集群上，编译器内存不足？
您可以添加很多限制，但最终您会将优化降低为一种缓慢的常量折叠形式（尤其是对于大多数计算依赖于运行时用户输入的程序而言）。而且由于sum [1..10000000] 在这里需要半秒钟，所以它不太可能落入任何合理的限制范围内。
当然，像这样的特定情况通常可以优化掉，而 GHC 经常会优化掉这样的复杂表达式。但是编译器不能只在编译时安全地评估任何表达式；它必须受到非常严格的限制，并且在这些限制下它会有多大帮助是有争议的。它是编译器，而不是解释器 :)
1 这会大大减慢任何确实包含大量无限循环的程序的编译速度——由于 Haskell 是非严格的，因此比你可能认为）。或者，更常见的是，任何包含大量长时间运行计算的程序。
【讨论】：
ones = 1:ones定义的列表为例，这里只计算肯定需要的部分；例如，如果ones!!72 肯定会被计算，则只需在编译时找到它
fromString "long string literal in i18n module"。也许 GHC 已经完成了这项工作，但我不知道如何确定。
进行编译时计算的通用答案是使用 Template Haskell。但是对于这个特定的用例，您可以使用 vector 包和 LLVM 后端，GHC 会优化掉这个总和。
sorghum:~% cat >test.hs
import Data.Vector.Unboxed as V
main = print (V.sum $ V.enumFromN (1 :: Int) 10000000)
sorghum:~% ghc --make -O2 -fllvm test.hs
[1 of 1] Compiling Main ( test.hs, test.o )
Linking test ...
sorghum:~% time ./test
50000005000000
./test 0.00s user 0.00s system 0% cpu 0.002 total
sorghum:~% objdump -d test | grep 2d7988896b40
40653d: 48 bb 40 6b 89 88 79 movabs $0x2d7988896b40,%rbx
406547: 49 be 40 6b 89 88 79 movabs $0x2d7988896b40,%r14
（如果不是很明显，0x2d79888896b40 是 50000005000000。）
【讨论】：
main = print (V.sum $ V.map (^2) $ V.enumFromN (1 :: Int) 10000000) 需要更多时间；如果我将其更改为 100000000 (10^8)，则需要 10 倍的时间！！