强制对 IORef 进行评估：rnf、deepSeq 还是其他？

Question

我有一个长时间运行的进程，它是forkIO'd，它产生像素颜色值：

takesAgesToRun :: [[Color]]

myForkedProcess :: IORef [[Color]] -> IO ()
myForkedProcess ref = do let colors = takesAgesToRun
                         writeIORef ref colors

（其中Color 仅包含三个Double 值）。

正如预期的那样，当在IORef 的“另一边”读取时，存储的值只是一个 thunk，因此阻塞了主进程。

我知道我需要全面评估 [[Color]] 值以引导范式，但似乎有两种方法可以实现这一点，此外，我不确定如何将其中任何一种合并到我的代码中。

我该怎么做？我是使用rnf、deepSeq 还是其他一些线程策略？ 是首选其中之一，而其他则弃用了吗？它如何适合我的代码？

（PS 请忽略将图像存储为颜色列表的事实是愚蠢的 - 这只是代码的简化版本）。

Answer 1

使用deepSeq。它就像seq 一样使用。你可以像这样合并它：

myForkedProcess :: IORef [[Color]] -> IO ()
myForkedProcess ref = do let colors = takesAgesToRun
                         deepSeq colors $ writeIORef ref colors

这将强制在“writeIORef”调用之前对“颜色”进行全面评估。

为了使其工作，您将需要Color 的NFData 实例。具体怎么写取决于Color的定义，这里举两个例子：

-- just for reference
data Color = Color Double Double Double

instance NFData Color where
    rnf (Color r g b) = r `seq` g `seq` b `seq` ()

-- closer to the likely actual implementation for Color
data Color2 = Color2 !Double !Double !Double

instance NFData  Color2 where
-- the default implementation is fine

对于Color 实例，您需要确保颜色的所有组件都被完全评估[1]，只要颜色是。这就是seqs 所做的。我们可以在这里使用seq而不是deepSeq，因为我们知道每个组件都是一个Double，因此被seq完全评估。如果组件是更复杂的数据类型，那么我们在编写 NFData 实例时需要使用deepSeq。

在Color2 中它更简单一些。由于 bang 模式，我们知道当 Color2 是时，组件被完全评估。这意味着我们可以使用默认实现，它将 Color2 评估为弱头部正常形式，由于 bang 模式被完全评估。

rnf 主要在与 Control.Parallel.Strategies 结合使用时有用。这是deepSeq的当前定义

deepseq :: NFData a => a -> b -> b
deepseq a b = rnf a `seq` b

所有 deepseq 所做的就是调用 rnf 并保证其输出 () 被评估。这确实是直接使用rnf的唯一方法。

[1] Haskell 只提供了两种评估东西的通用方法：模式匹配和seq。其他一切都建立在其中之一或两者之上。对于 NFData Color 实例，首先通过与 Color 构造函数的模式匹配将 Color 评估为 WHNF，然后通过 seq 评估组件。

当然还有第三种高度专业化的方法来评估东西：即一个函数main :: IO ()将被执行以评估()。