在haskell中绑定计算的运行时

Question

我正在用Haskell编写一个AI游戏，我想在游戏状态树中搜索一段指定的时间(即，我总是希望AI花3秒时间来决定下一步该走什么)。

我如何在像Haskell这样的纯语言中做到这一点呢？我希望我需要深入研究线程之类的东西，但我更愿意尽可能地将其最小化。

Answer 1

一个想法是:将timeout (由@MathematicalOrchid建议)与SafeSemaphore中的可变变量相结合，以便在每次您的进程计算部分结果时存储中间值：

import Control.Monad
import Control.Concurrent.MSampleVar
import System.Timeout

fac :: Integer -> Integer
fac 0 = 1
fac n = n * fac (n - 1)

tmo :: Int -> ((a -> IO ()) -> IO ()) -> IO (Maybe a)
tmo ms f = do
    mvar <- newSV Nothing
    timeout ms (f (writeSV mvar . (Just $!)))
    readSV mvar

longComp :: (Integer -> IO ()) -> IO ()
longComp save = let loop n = save (fac n) >> loop (n + 1)
                in loop 0

main :: IO ()
main = tmo 10000 longComp >>= print

传递给tmo的函数将获取一个IO操作作为其第一个参数，它可以使用该操作保存中间结果。如果超时，则返回上次保存的结果。结果被转换成WHNF，因此真正的计算发生在保存结果的线程中，而不是从tmo返回时处理结果的线程中。

在这个变体中，传递给tmo的函数必须保存它的输出，它不能返回它。但是修改它会很容易，这样它的签名就是(a -> IO ()) -> IO a。

如果你想保持更纯粹的东西，我建议创建你自己的monad，它封装了这个想法而不放过IO。

更新：请注意：

虽然运行库将尽力确保不会发生任意延迟，但不能保证异常会迅速传递。在GHC中，只有当线程达到安全点时才会引发异常，安全点是发生内存分配的地方。有些循环在循环内不执行任何内存分配，因此不能被throwTo中断。

(来自throwTo的文档)。在上面的示例中，fac没有分配任何内存，因此对于较大的数字，它不会立即中断。

更新：我基于这些想法创建了一个小型库，它定义了计算的单体，可以在返回最终结果之前返回部分结果，或者在超时时死亡。请参阅https://github.com/ppetr/timeout-with-results

Answer 2

由于您要寻找的结果取决于时间，因此这不可避免地会涉及不纯代码。

看起来base包中的System.Timeout提供了在超时之前运行I/O计算的能力(根据leftaroundabout的评论)。因此，您所需要做的就是编写一个返回您感兴趣的结果的IO计算。然而..。棘手的部分是让IO操作实际计算结果，而不仅仅是返回未计算的结果。为此，我认为您需要来自Control.Exception的evaluate。

Answer 3

System.Timeout是最好的选择。它有一个非常干净的界面，一点都不像你在摆弄线程。

搜索游戏空间听起来像是纯粹的计算，而System.Timeout运行的是IO操作，因此您需要将值包装在return中，并严格评估代码，使timeout不会在计算结果为WHNF后立即认为已返回答案。

这里有一个代码可能是什么样子的示例here，来自我遇到的一个类似的问题。