Haskell 是否“理解”柯里化函数定义？

Question

在 Haskell 中，函数总是有一个参数。多个参数通过Currying 实现。既然如此，我可以看到两个参数的函数如何定义为下面的“func1”。它是一个返回函数（闭包）的函数，它将外部函数的单个参数添加到返回函数的单个参数中。

然而，虽然这是柯里化函数的工作原理，但这并不是定义双参数函数的常规 Haskell 语法。相反，我们被教导定义像“func2”这样的函数。

我想知道 Haskell 如何理解 func2 的行为方式应该与 func1 相同。 func2 的定义并没有告诉我它是一个返回函数的函数。相反，它实际上看起来像一个双参数函数，我们被告知不存在！

这里有什么诀窍？ Haskell 是不是刚出生就知道我们可以用这种教科书的方式定义多参数函数，并且它们以我们期望的方式工作？也就是说，这是一个似乎没有明确记录的语法约定（Haskell 知道您的意思，并会为您提供缺少的函数返回），还是有其他一些魔法在起作用或我遗漏了什么？

func1 :: Int -> (Int -> Int)
func1 x = (\y -> x + y)

func2 :: Int -> Int -> Int
func2 x y = x + y

main = do
    print (func1 7 9)
    print (func2 7 9)

Answer 1

在语言本身中，写一个f x y z = _形式的函数定义等价于f = \x y z -> _，也就是等价于f = \x -> \y -> \z -> _。这没有理论上的原因。只是那些嵌套的 lambda 抽象是一个可怕的眼睛/手指疼痛，每个人都认为牺牲一点迂腐来为它制作一些语法糖就可以了。这就是表面上的全部内容，并且可能是您现在需要知道的全部内容。

然而，在语言的实现中，事情变得更加棘手。在最常见的 GHC 实现中，f x y = _ 和f = \x -> \y -> _ 之间实际上是有区别的。当 GHC 编译 Haskell 时，它会将 arity 分配给声明。 f的前一个定义有arity 2，后者有arity 0。从GHC.Base取(.)

(.) f g = \x -> f (g x)

(.) 有 2，尽管它的类型 ((b -> c) -> (a -> b) -> a -> c) 表示它最多可以应用三次。这会影响优化：GHC 只会内联 饱和 的函数，或者应用的参数至少与其数量一样多。在调用(maximum .) 中，(.) 不会内联，因为它只有一个参数（它是不饱和）。在调用(maximum . f) 中，它将内联到\x -> maximum (f x)，而在(maximum . f) 1 中，(.) 将首先内联到一个 lambda 抽象（生成 (\x -> maximum (f x)) 1），它将 beta-减少到maximum (f 1)。如果实现了(.)

(.) f g x = f (g x)

(.) 将有 arity 3，这意味着它会减少内联频率（特别是 f . g 情况，这是高阶函数的一个非常常见的参数），可能会降低性能，这正是评论上面写着：

确保它仅在左侧有两个参数，以便它内联 当应用于两个函数时，即使没有最终参数

最终答案：根据语言的语义，这两种形式应该等价，但是在 GHC 中，两种形式在优化方面具有不同的特征，即使它们总是给出相同的结果。

Answer 2

在谈论类型签名时，没有“多参数函数”之类的东西。所有功能都是单参数，周期。 Haskell 不需要以某种方式将多参数函数“翻译”成单参数函数，因为前者根本不存在。

所有函数类型签名都类似于a -> b，其中a 是参数类型，b 是返回类型。有时b 可能恰好包含更多箭头->，在这种情况下，我们人类（但不是编译器）可能会说函数有多个参数。

当谈到实现的语法时，即f x y = z - 这只是语法糖，在编译期间会被脱糖（即机械转换）为f = \x -> \y -> z。