Trampolining scalaz' Monad.whileM_ 以防止堆栈溢出

Question

我正在使用 scalaz'Monad.whileM_ 以如下功能方式实现 while 循环：

object Main {

  import scalaz._
  import Scalaz._

  import scala.language.higherKinds

  case class IState(s: Int)

  type IStateT[A] = StateT[Id, IState, A]
  type MTransT[S[_], A] = EitherT[S, String, A]
  type MTrans[A] = MTransT[IStateT, A]

  def eval(k: Int): MTrans[Int] = {
    for {
      state <- get[IState].liftM[MTransT]
      _ <- put(state.copy(s = (state.s + 1) % k)).liftM[MTransT]
    } yield (k + 1)
  }

  def evalCond(): MTrans[Boolean] = {
    for {
      state <- get[IState].liftM[MTransT]
    } yield (state.s != 0)
  }


  def run() = {
    val k = 10
    eval(k).whileM_(evalCond()).run(IState(1))
  }
}

虽然这适用于小型 k，但它会导致大型 k 的 StackOverflow 错误（例如 1000000）。有没有办法蹦床whileM_ 或者有更好的方法来保证堆栈安全？

Answer 1

使用scalaz.Free.Trampoline 而不是scalaz.Id.Id。

type IStateT[A] = StateT[Trampoline, IState, A]

这里使用的状态操作返回State[S, A]，它只是StateT[Id, S, A] 的别名。您需要使用StateT 上定义的lift[M[_]] 函数将StateT[Id, S, A] 提升为StateT[Trampoline, S, A]。

def eval(k: Int): MTrans[Int] = {
  for {
    state <- get[IState].lift[Trampoline].liftM[MTransT]
    _ <- put(state.copy(s = (state.s + 1) % k)).lift[Trampoline].liftM[MTransT]
  } yield (k + 1)
}

def evalCond(): MTrans[Boolean] = {
  for {
    state <- get[IState].lift[Trampoline].liftM[MTransT]
  } yield (state.s != 0)
}

最后，调用.run(IState(1)) 现在会得到Trampoline[(IState, String \/ Unit)]。你也必须另外run这个。

eval(k).whileM_(evalCond()).run(IState(1)).run