《Haskell并行与并发编程》——第2章，第2.4节Deepseq
本节书摘来自异步社区《Haskell并行与并发编程》一书中的第2章，第2.4节Deepseq，作者【英】Simon Marlow，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看
2.4 Deepseq
Haskell并行与并发编程
前面已经用过了force函数，其具体类型如下：
`
force :: NFData a => a -> a`
函数force会对其参数完全求值，然后返回。不过该函数并非内建，而是针对每种数据类型，通过NFData类对该函数的行为进行定义。NFData的意思是范式数据（normal-form data），其中范式是指不包含未被求值子表达式的值，“数据”则表示范式中不包含函数，因为无法看到函数里面的内容并对里面的内容求值1。
类NFData仅包含一个方法：
`
class NFData a where
rnf :: a -> ()
rnf a = a seq ()`
函数rnf名字的意思是“约化为范式”（reduce to normal-form）。该函数对其参数完全求值，然后返回()。默认通过seq来实现，对于没有子结构的类型来说很方便，只需使用默认定义即可。例如：Bool的实例可以简单地定义：
instance NFData Bool
模块Control.Deepseq对库中所有其他的常见类型均提供了实例。
对于自定义的类型，可能需要实现相应的NFData的实例。例如，对于二叉树类型：
`
data Tree a = Empty | Branch (Tree a) a (Tree a)`
那么，其NFData的实例如下：
instance NFData a => NFData (Tree a) where
rnf Empty = ()
rnf (Branch l a r) = rnf l `seq` rnf a `seq` rnf r实现的思路为递归地对数据类型的组成部分应用rnf，然后将这些rnf的调用通过seq组合起来。
Control.DeepSeq模块中还有一些其他运算，例如：
deepseq :: NFData a => a -> b -> b
deepseq a b = rnf a `seq` b函数deepseq因其和seq的相似性而得名：和seq类似，都是强制求值。如果把弱首范式看成是浅（shallow）求值，那么范式就是深（deep）求值，因此得名deepseq。
函数force是通过deepseq定义的：
force :: NFData a => a -> a
force x = x `deepseq` x函数force的功能应该被认为是将WHNF转换为NF（normal form），也就是，当程序将force x求值成WHNF时，x会被求值成NF。
图像说明文字将表达式求值为范式需要对整个数据结构进行遍历，因此需要铭记，对于大小为n的数据结构，其复杂度是O(n)，而对seq来说，只有O(1)。因此，应该避免对同一数据反复使用force或deepseq函数。
WHNF和NF就像天平的两端，但是，根据数据类型的不同，还有许多处于中间的“不同程度的求值”。例如：前面的length函数对列表的脊（spine）求值，即展开了列表，但未对列表的元素求值。parallel包中的模块Control.Seq提供了一系列组合子，通过组合，可以对数据结构达到不同程度的求值。本书虽然不会在例子中使用这些运算，但对读者也许会有所帮助。
1不过，纯粹为了方便，定义了一个函数的NFData实例，会将函数求值为WHNF（弱首范式），因为经常会有数据结构里面包含函数，而尽管如此，还是想尽可能地对这样的数据结构进行求值。