懒惰的“获取”函数如何进一步计算 Scala 流？

Question

在 Martin Odersky 的“Programming in Scala”一书中，有一个计算斐波那契数列的示例，该序列从作为参数传递给函数 fibFrom 的 2 个数字开始。

def fibFrom(a: Int, b: Int): Stream[Int] =
       a #:: fibFrom(b, a + b)

如果您将方法 take() 应用于此递归函数，例如：

fibFrom(1, 1).take(15).print

输出将是：

1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610, empty

也许这个输出对于更有经验的人来说是显而易见的，但我不明白这个方法 take() 究竟是如何使流被进一步计算的。 15 是否以某种方式不明显地传递到 fibFrom() 中？

Answer 1

我认为应该指出的是Stream被懒惰地评估：

Stream 类实现了惰性列表，其中元素仅在需要时才进行评估。

引自scala-lang.org

fibFrom函数返回一个Stream ，所以我们知道该函数不会做任何事情，即使被调用； 只有当您尝试访问Stream时，它才会开始计算数字。
take函数也返回一个Stream并懒惰地行动。
print函数是实际调用递归并在用 15 个数字填充输出时停止的函数（如您的示例）。

您可以通过一一执行功能并查看输出来轻松检查这一点。
让我们只运行fibFrom ：

我们可以看到返回的值是一个Stream并且尚未计算数字。

现在，让我们看看take(15)做了什么：

与我们的第一次测试相同。

最终，执行print给了我们想要的结果，因此实际上递归地运行fibFrom直到达到 15 个数字：

奖励：将 Stream 转换为任何非惰性数据结构将触发计算：

Answer 2

和

a #:: fibFrom(b, a + b)

您创建了 Stream 对象，该对象的头部是 Int，尾部是函数。 Take 是 Stream 的函数，它将使用尾部和头部计算 15 个元素。 您可以查看 take() 函数的源代码：

  override def take(n: Int): Stream[A] = (
    // Note that the n == 1 condition appears redundant but is not.
    // It prevents "tail" from being referenced (and its head being evaluated)
    // when obtaining the last element of the result. Such are the challenges
    // of working with a lazy-but-not-really sequence.
    if (n <= 0 || isEmpty) Stream.empty
    else if (n == 1) cons(head, Stream.empty)
    else cons(head, tail take n-1)
  )