关于 lazy-seq 在宏和闭包处理异常时的不一致行为

Question

当 lazy-seq 的体包含宏并抛出异常时，看起来评估行为不一致。第一次评估会抛出异常，后续的会返回空序列。

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)))

`

它应该在两次都抛出异常，但只会在第一次。一般来说，一个表达式不应该根据是否已经评估过而评估到不同的东西。

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，所以这看起来是闭包和宏之间的一些交互。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

评论由：hank 提供

注意。我使用这个的主要用例，如果这很重要的话，是中断对一个 'map' 表达式的评估，其中映射的函数评估速度很慢（抛出 InterruptedException），因为我不再对它的结果感兴趣。然后后来我重新评估它，因为我对最终的结果感兴趣，但是根据上述错误，懒序列终止而不是从上次停止的地方重新开始。

(更新：此用例类似于 Jetty 所做的模拟延续（RetryRequest 运行时异常）或 Clojure 本身在与 RetryEx 异常争抢 STM 事务时的行为。）

Answer 2

评论由：hank 提供

根据Christophe的说法，这与CLJ-457相关。他的补丁也解决了这个问题。

Answer 3

评论由：hank 提供

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.evaluta LazySeq第二次。然而，由于引起异常的情况是临时的，LazySeq第二次评估可能会正确。按照上面的评论，一个评估可能被中断，第一次抛出InterruptedException，但第二次没有。

在我看来，关于闭包和宏的观察需要解释。

Answer 4

评论由：hank 提供

更多信息：'delay'显示了相同的行为，并且是一个更简单的案例来进行测试。对宏的怀疑是一个误导：就像下面所展示的，实际上是闭包的变量神奇地变成了nil，when-let宏只是将整个表达式变成了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)))
`

输出结果

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

Answer 5

_评论者：hank_

以上会导致不可靠的结果：以下表达式在第一次评估时导致异常，在后续的评估中输出"w00t!"。


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


可以像这样尝试


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

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


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

这段代码显示问题与预期的once标志有关。


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


调用该函数两次将显示'a'从'true'变为'nil'，可以像这样尝试


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

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


结果是
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。现在有人可能会认为上述fn被调用了两次，这正是当我们用:once标志装饰时不应做的事情，但我的观点是，不成功的调用不应计入:once标志的调用次数。延迟和lazy-seq宏也支持我的观点，因为如果体计算抛出异常，则不会认为结果是已实现的（根据realized?函数），因此延迟/lazy-seq的重新评估会重复实现/评估体。

在上面的代码第一次评估后尝试使用(realized? delayed)。在这个实现中，例如[这里clojure.lang.Delay|https://github.com/clojure/clojure/blob/d0c380d9809fd242bec688c7134e900f0bbedcac/src/jvm/clojure/lang/Delay.java#L33]（对LazySeq类似），在体fn调用成功返回后将其设置为null（表示实现）。

`:once`标志只影响[编译器的这部分|https://github.com/clojure/clojure/blob/d0c380d9809fd242bec688c7134e900f0bbedcac/src/jvm/clojure/lang/Compiler.java#L4701]。在函数调用过程中，在该处将某个字段设置为nil，这确实是一个非常好的原因，因为这样可以让垃圾收集器收集对象，然而，这应该在函数成功完成后才能进行。这可以改变吗？

Answer 6

评论由：hank 提供

1st评论中描述的'map'函数的情况的解决方法如下：原始map函数，如果你这样做取走几个coll的情况，对于块序列的性能提升和强制coll参数为seq，其看起来是这样的

`
(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)))))

`

因为所有下游函数都是慢速评估的函数，它们都会缓存其结果（更多的lazy-seqs，delays，futures，promises），InterruptedException只有在第一次评估时才会发生，而尾调用优化设置闭包变量为nil（值得在这里阅读这篇文章：https://clojure.org/lazy）只发生在第二次调用时。第一次仍然创建了一个捕捉序列's'头部的函数fn，但这个没有被保留，因为它没有被返回。

当我想进行可中断的、可重新开始的序列评估时，我会使用这个特殊的map版本（以及其他类似基于lazy-seq重写的函数，如iterate）。

Answer 7

评论由：hank 提供

与其以上黑客一样，实现map以及所有其他组合器使用懒Y组合器，并在lazy-seq定义中删除`:once`元数据标签，这样可以正确修复问题。由于编译器为了清除由`:once`元数据标签触发的闭包变量的hacks，基本上只为可以以Y组合器实现的递归情况，所以也不再需要了。

Answer 8

评论者：alexmiller

关于上述延迟问题，已在该 CLJ-1175 中涵盖（并解决），目前等待最终审核。

Answer 9

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