在Haskell程序中从堆栈溢出或堆耗尽中恢复

如何解决在Haskell程序中从堆栈溢出或堆耗尽中恢复

| 我目前正在Haskell中编写一种遗传算法，其中我的染色体是代表可执行系统的相当复杂的结构。 为了评估染色体的适应性，我必须运行“ 0”函数，该函数执行给定系统的一个计算周期。然后，仅通过计算在系统没有任何变化之前（在这种情况下系统终止）可以应用

evolution

的次数来计算适应度。 现在的问题如下：某些系统可以无限期运行，并且永远不会终止-我想对这些系统进行惩罚（给它们很少的分数）。我可以简单地对步数设置一定的限制，但不能解决另一个问题。 我的某些系统执行指数计算（即，即使对于较小的展开步骤，它们也会增长到巨大的大小），并且会导致

ERROR - Control stack overflow

。对于人类观察者来说，很明显他们永远不会终止，但是算法无法得知，因此它会运行并崩溃。 我的问题是：是否可以从此类错误中恢复？我希望我的算法在遇到此问题后能够继续运行，并相应地调整染色体分数。 在我看来，最好的解决方案是告诉程序：“嘿，尝试执行此操作，但是如果失败，请不要担心。我知道如何处理”。但是，我什至不确定这是否可行。如果没有-有其他选择吗？

解决方法

从Haskell内部很难可靠地做到这一点-尽管在某些情况下，GHC会针对这些情况提出例外情况。 （您将需要GHC 7）。

import Control.Exception

如果您确实只想捕获堆栈溢出，则可以这样做，如以下示例所示：

> handle (\\StackOverflow -> return Nothing) $
              return . Just $! foldr (+) 0 (replicate (2^25) 1) 
Nothing

或捕获任何异步异常（包括堆耗尽）：

> handle (\\(e :: AsyncException) -> print e >> return Nothing) $
              return . Just $! foldr (+) 0 (replicate (2^25) 1) 
stack overflow
Nothing

但是，这是脆弱的。 或者，使用GHC标志，您可以在GHC编译的进程上强制使用最大堆栈（或堆）大小，如果超过这些限制，则将其杀死（GHC最近似乎没有最大堆栈限制）。 如果您使用GHC编译Haskell程序（建议），请以以下方式运行它：

$ ghc -O --make A.hs -rtsopts 

强制执行以下低堆限制：

$ ./A +RTS -M1M -K1M
Heap exhausted;

这需要GHC。 （同样，您不应该将拥抱用于此类工作）。最后，您应该通过对GHC进行性能分析，确保程序一开始就不会使用过多的堆栈。,我认为这里的一般解决方案是提供一种测量计算时间的方法，如果花费太多时间，则可以将其终止。您可以简单地将计数器添加到评估函数中（如果它是递归的），如果递减到零，则返回错误值-例如

Nothing

，否则返回

Just result

。 可以通过除显式count参数之外的其他方式来实现此方法，例如，通过将该计数器放入评估所使用的monad中（如果您的代码是monadic），或者不纯洁地在单独的线程中运行计算，这些线程将在超时时终止。 我宁愿使用任何纯解决方案，因为它会更可靠。,

It seems to me like the best solution would be to tell the program: 
\"Hey,try doing this,but if you fail don\'t worry. I know how to handle it\"

在大多数语言中，这是

try/catch

块。我不确定haskell中的等效项是什么，即使存在某些等效项也不确定。此外，我怀疑

try/catch

构造能否有效地捕获/处理堆栈溢出条件。 但是，可以应用一些合理的约束来防止溢出发生吗？例如，也许您可​​以在系统的大小上设置一些上限，并监视每个系统如何从一个迭代到下一个迭代接近边界。然后，您可以强制执行\“如果在单个“ 0”上，系统超出其上限或消耗了其先前分配与上限之间剩余的50％以上空间的系统，则该系统将终止并遭受评分罚款\”。,关于遗传算法的想法：染色体适应度的一部分是，它们不会消耗太多的计算资源。您提出的问题将“太多资源”定义为导致运行系统崩溃。这是一个相当随意和有点随机的措施。 知道它将增加your14函数的复杂性后，我仍然建议让此函数了解染色体消耗的计算资源。当它“吃”得过多并且死于“饥饿”时，这使您可以进行微调。它也可以让您根据染色体指数增长的速度来调整惩罚，这种想法是，刚好指数化的染色体比具有极高分支因子的染色体更适合。