Scala Streams 如何实现不变性？

Question

这可能会变得很愚蠢，但我对 Scala Stream 以不可变方式进行评估有疑问。

假设我有一个这样的流（所有行都在 repl 中执行）；

val a = Stream(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);

a: scala.collection.immutable.Stream[Int] = Stream(1, ?)

当我运行以下几行时；

a(3);
a

我明白了；

scala.collection.immutable.Stream[Int] = Stream(1, 2, 3, 4, ?)

我的第一个问题是这个不可变结构是如何改变的？我的意思是如果这样做（假设变量'a'定义为'var'）； a = a(3) 我可能会期待这样的结果。

我的另一个问题是当我运行以下几行时；

val a = Stream(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);

a: scala.collection.immutable.Stream[Int] = Stream(1, ?)

val b = a;

b: scala.collection.immutable.Stream[Int] = Stream(1, ?)

b(5);

scala.collection.immutable.Stream[Int] = Stream(1, 2, 3, 4, 5, 6, ?)

a

scala.collection.immutable.Stream[Int] = Stream(1, 2, 3, 4, 5, 6, ?)

正如你在执行 'a' 后的最后一部分中看到的，它似乎又改变了。

如果我尝试使用 List 类型进行这种分配（据我所知 List 是 Stream 的严格版本）并进行一些转换，例如 drop、take 等）

val a = List(1,2,3,4,5)
val b = a;
b.dropRight(1)

变量 'a' 和 'b' 仍然是 List(1,2,3,4,5)

那么这是怎么发生的，我错过了什么？

Answer 1

Scala Streams 提供 memoization - 它们就像惰性列表，但是一旦生成了元素，它们就会被存储起来以备将来检索。

因此，当您通过请求索引 5 处的元素“强制”Stream b 评估其某些元素时，也会强制原始 Stream a（它是同一个 Stream 对象）。

关键点：这样做不会修改流（它仍然是不可变的），它只是改变了哪些元素已被评估并被记忆。

您的Stream(1,?) 和Stream(1,2,3,4,5,6,?) 是同一个流，只是评估的程度不同：

scala> val a = Stream(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);
a: scala.collection.immutable.Stream[Int] = Stream(1, ?)

scala> val b = a

scala> a(3)
res9: Int = 4

scala> a
res10: scala.collection.immutable.Stream[Int] = Stream(1, 2, 3, 4, ?)

scala> b
res11: scala.collection.immutable.Stream[Int] = Stream(1, 2, 3, 4, ?)

scala> Stream(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10) == a
res12: Boolean = true

scala> Stream(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10) == b
res13: Boolean = true