an unsafeInterleaveIO example

Этот пост будет про unsafeInterleaveIO.

Часто хочется работать с IO данными, будто они являются ленивыми. Как hGetContents (или readFile), которая возвращает ленивую строку-содержание файла:

do by_line <- lines `fmap` readFile "/some/log/file"
   -- дальше работает с by_line как с обычным ленивым списком

По мере необходимости при использваонии новых строк они считываются с диска, а чтобы файл закрылся - надо обработать все данные (с этим надо аккуратно).

Попробуем построить похожую функцию, которая получает данные из IO по мере использования.

Примером у нас будет ленивое дерево файловой системы. Будем получать и тут же выводить имена файлов в каталогах полностью не получив всё дерево.

module Main (main) where
--
import Control.Monad
import Prelude as E -- exceptions only
import System.IO.Unsafe (unsafeInterleaveIO)
import System.Directory
import System.FilePath
import System.Posix.Files
import Text.Printf
--
data Node = File String -- file_name
          | Dir  String [Node] -- dir_name children
--
show_tree :: (String, Int) -> Node -> IO ()
show_tree (prefix, depth) tree =
  case tree of
      File n   -> printf "%s%s\n" prefix n
      Dir  n c -> do printf "%s%s/ {children=%u}\n" prefix n (length c)
                     if depth > 1 then forM_ c $ show_tree ("    " ++ prefix, depth - 1)
                                  else putStrLn $ "    " ++ prefix ++ "{ ... }"
--
nothrow :: IO a -> IO ()
nothrow action = E.catch (action >> return ()) $
                     \xc -> putStrLn $ "ERROR: I caught an XC: " ++ show xc
--
main :: IO ()
main =
    do putStrLn "1. Strict tree:"
       nothrow $ strictTree "/etc" >>= show_tree ("  ", 2)
       putStrLn "2.*** Lazy tree:"
       nothrow $ lazyTree   "/etc" >>= show_tree ("  ", 2)

Ничего особенного кроме того, что реализации strictTree/lazyTree пока нет. Я ее специально оттянул отдельно, чтобы не так страшно было.

Берем список каталогов /etc/ и распечанываем первые 2 уровня. - strictTree получает весь список - lazyTree получает данные по мере их вывода в show_tree

-- ======================= --
-- Implementation details:
-- modes for 'getTree'.
--
data EvalStrategy = Lazy | Strict
--
lazyTree :: FilePath -> IO Node
lazyTree = getTree Lazy
--
strictTree :: FilePath -> IO Node
strictTree = getTree Strict
--
eval_thunk :: EvalStrategy -> IO a -> IO a
eval_thunk Strict = id -- don't delay computatin (nothing special)
eval_thunk Lazy   = unsafeInterleaveIO -- postpone up to evaluation
--
getTree :: EvalStrategy -> FilePath -> IO Node
getTree eval_mode path = eval_thunk eval_mode $ -- here comes the magic!
                                                -- 'eval' or 'postpone'?
    do s <- getFileStatus path
       let basename = takeBaseName path
       case (isDirectory s) of
           False -> return $ File basename
           True -> getDirectoryContents path >>=
                       mapM ( getTree eval_mode
                            . (path </>))
                            . filter (`notElem` [".", ".."]
                            ) >>=
                                \children -> return $ Dir basename children

lazyTree и strictTree имеют одну реализацию! Вся фишка в eval_thunk: она и делает всю магию - откладывает вычисление до реального использования. С этим нужно быть осторожным, так как в программе порядок выполнения операций IO теперь не так очевиден.

Проверим, как оно работает:

$ runhaskell uili.hs
1. Strict tree:
ERROR: I caught an XC: /etc/cron.weekly: getDirectoryContents: permission denied (Permission denied)
2.*** Lazy tree:
  etc/ {children=229}
      gimp/ {children=1}
          { ... }
      crontab
      genkernel
      proftpd/ {children=3}
          { ... }
      modules/ {children=3}
          { ... }
      mke2fs
      lynx
      ld.so.conf/ {children=1}
          { ... }
      kvm/ {children=2}
          { ... }
      lisp-config
      dhcpcd
      dmtab
      openmpi/ {children=3}
          { ... }
      bonobo-activation/ {children=1}
          { ... }
      locale
      screenrc
      ulogd
      slsh
      adobe/ {children=1}
          { ... }
      minicom/ {children=1}
          { ... }
      unixODBC/ {children=3}
          { ... }
      paludis/ {children=12}
          { ... }
      services
ERROR: I caught an XC: /etc/cron.weekly: getDirectoryContents: permission denied (Permission denied)

Такие пироги :]

Posted on August 10, 2011
comments powered by Disqus