lazy-seq 在异常情况下的宏和闭包不一致行为

Question

当序列体包含宏并抛出异常时，lazy-seq 似乎会不一致地进行评估。第一次评估抛出异常，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)))

`

它应该两次都抛出异常，但只发生在第一次。一般而言，一个表达式不应该根据其是否已经被评估过而有不同的结果。

当移除闭包 ...

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

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

`

... 或移除 when-let 宏 ...

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

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

`

它就会工作，即一致地抛出异常，所以这表明闭包和宏之间可能存在某种交互。这种特定的组合用于 'map' 函数中。

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

Answer 1

评论者为：hank

注意：我使用这个的主要场景是中断评估一个 'map' 表达式，其中映射函数的评估很慢（抛出 InterruptedException），因为我已经不再关心它的结果。然后我稍后重新评估它，因为我又对此结果感兴趣，然而由于这个漏洞，懒序列终止而不是从上次停止的地方继续。

（更新：此用例类似于Jetty（RetryRequest运行时异常）或Clojure本身在STM事务中使用RetryEx异常时的那种虚假延续。）

Answer 2

评论者为：hank

根据Christophe的说法，这与CLJ-457相关。他的补丁修复了这个问题。

Answer 3

评论者为：hank

抱歉，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暂时性的，LazySeq第二次评估可能会正常执行。根据上面的评论，评估可能会在第一次抛出InterruptedException后中断，但在第二次不会。

此外，对于闭包和宏的观察需要解释。

Answer 4

评论者为：hank

进一步了解到，'delay' 也表现出相同的行为，且是一个更简单的情况来检查。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成了nil，when-let宏简单地将这个nil应用到整个表达式中。

`
(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)))
`

打印结果

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

Answer 5

_评论制备者：hank_

以上会导致一些可疑的结果，例如：以下表达式在第一次评估时引发异常，并在后续的评估中输出"w00t!"。


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


尝试这样


(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!

此代码表明该问题与所怀疑的 :once 标志相关。


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


调用该fn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，这种情况不会发生。现在有人可能会争论上面的fn被调用了两次，这与使用:once标志时所期望的行为正好相反，但我主张在失败的调用中并不算作:once标志的调用。延迟和lazy-seq宏也同意这一点，因为如果体内部的表达式抛出异常，则会认为结果对象没有得到实现（按照 realized? 函数的定义），因此当延迟/lazy-seq在重新评估时会重复实现/评估体内部。

在上面的代码首次评估后使用(realized? delayed)进行尝试。在实现中，这可以在例如[这里](https://github.com/clojure/clojure/blob/d0c380d9809fd242bec688c7134e900f0bbedcac/src/jvm/clojure/lang/Delay.java#L33)（对LazySeq similarly）看到，只有在调用的成功返回后，body-fn才会被设置为null（表示实现）。

: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，某个字段被设置为null，这对于让垃圾收集器收集对象来说是一个很好的理由。然而，这只应在函数成功完成后进行。这可以更改吗？

Answer 6

评论者为：hank

对于第一篇评论中描述的'map'函数的情况，一个补救方案如下：原始的map函数，如果你移除了多个coll的情况，针对分块seq的性能提升，以及强制coll参数成为seq的情况，看起来是这样的

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

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

`

在我这个补救方案中，我评估f两次

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

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

`

因为所有后续的函数都是慢速评估的类型，这些函数会缓存结果（更多的lazy-seqs，delays，futures，promises），InterruptedException只能在第一次评估期间发生，而将闭包变量设置为nil的尾调用优化（在此处阅读值得一读：https://clojure.org/lazy）只会在第二次调用时发生。第一次仍然会创建一个捕获序列's'头部的fn，但这个fn不会被保留，因为它没有返回。

当我想中断并重新启动seq评估时，我会使用这个特殊的map版本（以及其他基于lazy-seq类似重写的函数）。

Answer 7

评论者为：hank

与其上面的技巧，用lazy Y-combinator实现map及其所有其他组合器，并从lazy-seq定义中移除:once元数据标签，可以正确地解决问题。编译器中的奇怪的技巧，它的触发是由:once元数据标签引起的，基本是用来清理闭包变量，这是可以通过Y-combinator实施的递归情况，所以这也将不再需要。

Answer 8

评论者：alexmiller

关于延迟引用，这已在CLJ-1175中解决（并得到回应），该问题正在等待最终审查。

Answer 9

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