顯示Haskell程序的進度

Question

我在Haskell中列出了一些對象。我需要找出這些對象是否滿足某些條件。所以，我寫了以下內容：

any (\x -> check x) xs 

但問題是檢查操作非常昂貴，並且列表相當大。我想查看運行時當前的進度，例如50% (1000/2000 checked).
我該怎麼做？

Answer 1

既然你想看到你的函數的進展（這是函數的副作用），最明顯的解決方案是使用monads。所以，我們要做的第一件事就是讓any功能的單子版本：

anyM :: (Monad m) => (a -> m Bool) -> [a] -> m Bool 
anyM _ []  = return False 
anyM pred (x:xs) = reduce (pred x) xs 
    where reduce acc []  = acc 
      reduce acc (x:xs) = do 
       condition <- acc 
       if condition 
        then return condition 
        else reduce (pred x) xs 

上述功能anyM是any功能的單子版本。它允許我們除了檢查給定列表中的任何項是否滿足給定的謂詞外，還會產生副作用。

我們可以使用anyM函數來創建一個顯示進度條除執行any功能如下副作用的另一個功能：

anyVar :: (a -> Bool) -> [a] -> IO Bool 
anyVar pred xs = anyM check $ zip [1..] xs 
    where check (n,x) = do 
      putStrLn $ show n ++ " checked. " 
      return $ pred x 

注意，因爲我們不知道的長度我們只會顯示列表中選中的項目數量。如果我們知道在列表中的項目數事先那麼我們就可以顯示更翔實的進度條：

anyFix :: (a -> Bool) -> Int -> [a] -> IO Bool 
anyFix pred length xs = anyM check $ zip [1..] xs 
    where check (n,x) = do 
      putStrLn $ show (100 * n `div` length) ++ "% (" ++ 
       show n ++ "/" ++ show length ++ " checked). " 
      return $ pred x 

使用anyVar功能無限列表和列表的長度你不事先知道。將anyFix函數用於事先知道其長度的有限列表。

如果列表很大，並且您事先不知道列表的長度，那麼length函數將需要遍歷整個列表以確定其長度。因此，最好使用anyVar代替。

最後把它包起來，這一切都是你將如何使用上述功能：

main = anyFix (==2000) 2000 [1..2000] 

你的情況，你可以做，而不是執行以下操作：

main = anyVar check xs 

希望這個答案幫你。

Answer 2

最天真的和直接的方法就是實現自己的

anyM :: (a -> Bool) -> [a] -> IO Bool 

，打印進度條（例如使用terminal-progress-bar）。

但請注意，爲了計算百分比，您必須評估完整列表。這打破了懶惰，並可能對程序的空間行爲產生不良影響。

也有使用unsafePerformIO和unsafeInterleaveIO的方法，它允許您監視純計算（例如any），請參見bytestring-progress的示例。但是，這是可疑的設計，你應該只使用，如果你知道你明白的後果。

Answer 3

這樣做的另一種方法是使用流式庫，如conduit或pipes。下面是使用pipes一些示例代碼，其中每個列表的元素到達被檢查一次打印點：（each是從管模塊的功能）

import Pipes 
import qualified Pipes.Prelude as P 

bigList :: [Int] 
bigList = [1,2,3,4] 

check :: Int -> Bool 
check = (>3) 

main :: IO() 
main = do 
    result <- P.any check $ each bigList >-> P.chain (\_ -> putStrLn ".") 
    putStrLn . show $ result 

現在，如果你想要顯示百分比，P.chain (\_ -> putStrLn ".")部分管道將不得不變得更智能。它必須將當前的百分比作爲狀態，並且知道列表的長度。 （如果你的列表非常龐大而且生成時間很長，計算它的長度會迫使它的評估，並且可能會導致問題，如果你已經在內存中使用它，這將不是什麼大問題。是以前的代碼的可能的擴展，實際顯示百分比：

{-# LANGUAGE FlexibleContexts #-} 

import Pipes 
import qualified Pipes.Prelude as P 
import Data.Function 
import Control.Monad.RWS 

bigList :: [Int] 
bigList = [1,2,3,4] 

check :: Int -> Bool 
check = (>3) 

-- List length is the environment, number of received tasks is the state. 
tracker :: (MonadReader Int m, MonadState Int m, MonadIO m) => Pipe a a m r 
tracker = P.chain $ \_ -> do 
    progress <- on (/) fromIntegral `liftM` (modify succ >> get) `ap` ask 
    liftIO . putStrLn . show $ progress 

main :: IO() 
main = do 
    (result,()) <- evalRWST (P.any check $ each bigList >-> tracker) 
          (length bigList) -- list length as unchanging environment 
          0 -- initial number of received tasks (the mutable state) 
    putStrLn . show $ result 

它可以進一步細化，只顯示顯著百分比的增加。

Answer 4

我只想用Debug.Trace.trace並跟蹤當前位置，像這樣：

any (\(i,x) -> trace (showProgress i (length xs)) $ check x) $ zip [1..] xs 

Answer 5

您可以使用庫明確的例外，像explicit-exception:Control.Monad.Execption.Synchronous或transformers:Control.Monad.Trans.Maybe和「拋出一個異常」當你發現一個元素通過支票。