在haskell中绑定计算的运行时间答案

【问题标题】：Bound the runtime of a computation in haskell在haskell中绑定计算的运行时间
【发布时间】：2012-11-19 17:43:59
【问题描述】：

我正在用 Haskell 编写游戏 AI，我想在指定的时间内搜索游戏状态树（即我总是希望 AI 花费 3 秒来决定要采取的行动）

我怎样才能用像 Haskell 这样的纯语言做到这一点？我希望我需要深入研究线程等，但我希望尽可能地减少它。

【问题讨论】：

使用timeout。

标签： haskell artificial-intelligence sleep thread-sleep

【解决方案1】：

一个想法：将timeout（@MathematicalOrchid 建议）与来自SafeSemaphore 的可变变量结合起来，以便在您的进程每次计算部分结果时存储中间值：

import Control.Monad
import Control.Concurrent.MSampleVar
import System.Timeout

fac :: Integer -> Integer
fac 0 = 1
fac n = n * fac (n - 1)

tmo :: Int -> ((a -> IO ()) -> IO ()) -> IO (Maybe a)
tmo ms f = do
    mvar <- newSV Nothing
    timeout ms (f (writeSV mvar . (Just $!)))
    readSV mvar

longComp :: (Integer -> IO ()) -> IO ()
longComp save = let loop n = save (fac n) >> loop (n + 1)
                in loop 0

main :: IO ()
main = tmo 10000 longComp >>= print

传递给tmo 的函数的第一个参数是IO 操作，它可以用来保存中间结果。如果超时，则返回最后保存的结果。结果被转换为 WHNF，以便真正的计算发生在保存结果的线程中，而不是在从tmo 返回时处理它的线程中。

在这个变体中，传递给tmo 的函数必须保存它的输出，它不能返回它。但是很容易修改它，使其签名为(a -> IO ()) -> IO a。

如果你想让事情变得更纯粹，我建议创建你自己的 monad 来封装这个想法，而不会让 IO 出来。

更新：请注意：

虽然无法保证异常会及时交付，但运行时将努力确保不会发生任意延迟。在 GHC，只有在线程到达安全点时才能引发异常，安全点是发生内存分配的地方。有些循环不在循环内执行任何内存分配，因此不能被 throwTo 打断。

（来自throwTo 的文档）。在上面的示例中，fac 不分配任何内存，因此对于大量内存不会立即中断。

更新：我基于这些想法创建了一个小型库，该库定义了一个用于计算的单子，该单子可以在返回最终结果或因超时而死之前返回部分结果。见https://github.com/ppetr/timeout-with-results

【讨论】：

【解决方案2】：

由于您要寻找的结果取决于时间，这不可避免地会涉及不纯的代码。

看起来 base 包中的 System.Timeout 提供了运行 I/O 计算直到超时（根据 leftaroundabout 的评论）的能力。所以你需要做的就是编写一个 IO 计算返回您感兴趣的结果。但是......棘手的部分是使 IO 操作实际上 compute 结果，而不仅仅是返回未评估的结果。为此，我认为您需要来自Control.Exception 的evaluate。

【讨论】：

+1 表示依赖于时间的函数必然是不纯的。

【解决方案3】：

System.Timeout 是要走的路。它有一个非常干净的界面，一点也不觉得你在搞乱线程。

搜索游戏空间听起来像是纯粹的计算，System.Timeout 运行 IO 动作，因此您需要将值包装在 return 中，并严格评估代码以使 timeout 不会立即相信答案一经评估就已返回给 WHNF。

有一个示例 here 来自我遇到的类似问题。

【讨论】：