lazy-seq 在宏和异常处理中表现不一致

Question

当体包括宏并抛出异常时，lazy-seq 似乎在计算上表现不一致。第一次评估会抛出异常，随后的评估返回空序列。

演示代码

`
(defn gen-lazy []
(let [coll [1 2 3]]

(lazy-seq
  (when-let [s (seq coll)]
    (throw (Exception.))))))

(def lazy (gen-lazy))

(try
(println "lazy:" lazy)
(catch Exception ex

(println ex)))

(try
(println "lazy, again:" lazy)
(catch Exception ex

(println ex)))

`

它两次都应该抛出异常，但只在第一次抛出。一般来说，一个表达式不应根据其是否被计算过而得出不同的结果。

当移除闭包...

`
(defn gen-lazy []
(lazy-seq

(when-let [s (seq [1 2 3])]
  (throw (Exception.)))))

`

...或者移除 when-let 宏...

`
(defn gen-lazy []
(let [coll [1 2 3]]

(lazy-seq
  (seq coll)
  (throw (Exception.)))))

`

它就可以正常工作，即一致地抛出异常，所以这里似乎存在闭包和宏之间的某种交互。这个特定的组合用于 'map' 函数。

另请参阅：https://groups.google.com/forum/?fromgroups=#!topic/clojure/Z3EiBUQ7Inc

Answer 1

评论者：hank

注意。如果这很重要，我使用这个的主要用例是中断评估一个 'map' 表达式，在映射的函数计算缓慢时（抛出 InterruptedException），因为我已经不再对它的结果感兴趣。然后我稍后再次评估它，因为我想知道它的结果无论如何，但是因为有上述错误，懒序列结束而不是从上次结束的地方重新启动。

（更新：这个用例类似于 Jetty 做的模拟 Continuation（RetryRequest runtime exception）或 Clojure 自己在冲破 STM 事务时用的 RetryEx 异常。）

Answer 2

评论者：hank

根据Christophe的说法，与CLJ-457有关。他的补丁也修复了这个问题。

Answer 3

评论者：hank

对不起，Christophe的补丁在这里不起作用。它通过提前抛出异常来避免对LazySeq进行第二次评估。然而，由于导致异常的情况是瞬时的，LazySeq第二次数值可能仍然正确。如上所述，第一次评估可能由于InterruptedException被中断，但第二次则没有。

在我看来，关于闭包和宏的观察也需要解释。

Answer 4

评论者：hank

进一步的见解：'delay'展示了相同的行为，这是一个更简单的案例来检查。对宏的怀疑是一个误导：如下所示，实际上是闭包中的变量神奇地变为nil，when-let宏观将整个表达式中的那个值简化为nil。

`
(def delayed
(let [a true]

(delay
  (print "a=" a)
  (throw (Exception.)))))

(try
(print "delayed 1:")
(force delayed)
(catch Exception ex (println ex)))

(try
(print "delayed 2:")
(force delayed)
(catch Exception ex (println ex)))
`

打印

delayed 1:a= true#
delayed 2:a= nil#

Answer 5

_评论者：hank_

这可能导致可疑的结果：以下表达式在第一次评估时引发异常，在随后的评估中引发“w00t!”。


(def delayed
  (let [a true]
    (delay
      (if a
        (throw (Exception.))
        "w00t!"))))


试用以下方法


(try
  (print "delayed 1:")
  (println (force delayed))
  (catch Exception ex (println ex)))

(try
  (print "delayed 2:")
  (println (force delayed))
  (catch Exception ex (println ex)))


结果为
delayed 1:#<Exception java.lang.Exception>
delayed 2:w00t!

这段代码表明问题与怀疑的：once标志有关。


(def test-once
  (let [a true]
    (^{:once true} fn* foo []
        (println "a=" a)
        (throw (Exception.)))))


调用函数两次将显示'a'从'true'变为'nil'，尝试如下


(try
  (print "test-once 1:")
  (test-once)
  (catch Exception ex (println ex)))

(try
  (print "test-once 2:")
  (test-once)
  (catch Exception ex (println ex)))


结果为
test-once 1:a= true
#<Exception java.lang.Exception>
test-once 2:a= nil
#<Exception java.lang.Exception>

当移除^{:once true}时，就不会出现这种情况。现在有人可能会争论说，上面的fn被调用了两次，这正是用:once标志装饰时本来不应该做的事情，但我主张不成功的调用不被视为对:once标志的调用。延迟和lazy-seq宏在这一点上与我意见一致，因为如果体（body）计算抛出异常，则结果对象不会被实现（根据realized?函数），因此延迟/lazy-seq的重评估会导致体的实现/评估被重复。

在上面的代码第一次评估后尝试使用(realized? delayed)。在实现中，这可以通过以下链接查看，比如这里[clojure.lang.Delay](https://github.com/clojure/clojure/blob/d0c380d9809fd242bec688c7134e900f0bbedcac/src/jvm/clojure/lang/Delay.java#L33)（对于LazySeq类似），只有在调用成功返回后才将body-fn设置为null（意味着实现）。

:once标志只影响[编译器这部分|https://github.com/clojure/clojure/blob/d0c380d9809fd242bec688c7134e900f0bbedcac/src/jvm/clojure/lang/Compiler.java#L4701]。在函数调用过程中，有一个字段被设置为nil，这是一个很好的做法，为了让垃圾编译器收集对象，然而这应该只在函数成功完成后才进行。这可以改变吗？

Answer 6

评论者：hank

根据第一个评论中描述的'map'函数案例，一个解决方案是这样的：原始的map函数，如果取出了多个coll的情况，对分块seq的性能增强以及对coll参数强制转换为seq，看起来是这样的

`
(defn map [f s]
(lazy-seq

(cons (f (first s)) (map f (rest s)))))

`

在我的解决方案中，我对f进行了两次评估。

`
(defn map [f s]
(lazy-seq

(f (first s))
(cons (f (first s)) (map f (rest s)))))

`

因为下游的函数都是执行缓慢的deref类型，并且缓存它们的结果（更多的lazy-seqs、delays、futures、promises），InterruptedException只能发生在第一次评估期间，而设置闭包变量为nil的尾调用优化（它值得在这里阅读：https://clojure.org/lazy）只发生在第二次调用。第一次仍然创建了一个捕获序列's'头的fn，然而这不会被保留，因为它没有被返回。

当我想要中断并重新启动序列评估时，我会使用这个特殊的map版本（以及基于lazy-seq类似迭代的其它被重写的函数）。

Answer 7

评论者：hank

而不是上面那种hack，使用类似于懒Y-combinator的懒映射和移除lazy-seq定义中的:once元数据的实现可以正确解决这个问题。由于由于:once元数据标签触发的清除闭包变量的编译器sort-of-hack基本上只为可以使用Y-combinator执行的递归情况而存在，因此这也将不再需要。

Answer 8

评论者：alexmiller

关于延迟引用，这已在 CLJ-1175 中得到解决（并予以处理），目前正在等待最后审查。

Answer 9

参考： https://clojure.atlassian.net/browse/CLJ-1119（由 alex+import 报告）