Presented at: TDC 2012, July/2012.

1. LAZY EVALUATION
EM SCALA

2. LAZY EVALUATION
EM SCALA
Pedro Matiello
pmatiello@gmail.com
@pmatiello

3. SCALA

4. • Tipagem estática
• Programação orientada a objetos
• Programação funcional

5. PROGRAMAÇÃO FUNCIONAL

6. •A operação fundamental é a aplicação de funções

7. • Um programa é uma função
• Normalmente composta de outras funções
•A entrada são os argumentos
•A saída é o valor devolvido

8. f(x) = x²

9. • Transparência referencial (referential transparency)
•A aplicação de uma função não produz efeitos
colaterais

10. • Funções de ordem superior (higher-order functions)
• Avaliação atrasada (lazy evaluation)

11. LAZY EVALUATION

12. •Aavaliação da expressão é atrasada até que o
valor seja necessário (non-strict evaluation)

13. • Avaliações repetidas são evitadas (sharing)

14. SHORT-CIRCUIT EVALUATION
def condicao1 = { println("Avaliou condicao1"); true }
def condicao2 = { println("Avaliou condicao2"); false }
def condicao3 = { println("Avaliou condicao3"); true }

15. SHORT-CIRCUIT EVALUATION
def condicao1 = { println("Avaliou condicao1"); true }
def condicao2 = { println("Avaliou condicao2"); false }
def condicao3 = { println("Avaliou condicao3"); true }
scala> condicao1 && condicao1 && condicao2 && condicao3

16. SHORT-CIRCUIT EVALUATION
def condicao1 = { println("Avaliou condicao1"); true }
def condicao2 = { println("Avaliou condicao2"); false }
def condicao3 = { println("Avaliou condicao3"); true }
scala> condicao1 && condicao1 && condicao2 && condicao3
Avaliou condicao1
Avaliou condicao1
Avaliou condicao2
res0: Boolean = false

17. SHORT-CIRCUIT EVALUATION
def condicao1 = { println("Avaliou condicao1"); true }
def condicao2 = { println("Avaliou condicao2"); false }
def condicao3 = { println("Avaliou condicao3"); true }
scala> condicao1 && condicao1 && condicao2 && condicao3
Avaliou condicao1
Avaliou condicao1
Avaliou condicao2
res0: Boolean = false
(não é lazy evaluation)

18. CALL BY NAME
def loop(condicao: => Boolean)(expressao: => Unit) {
if (condicao) {
expressao
loop(condicao)(expressao)
}
}

19. CALL BY NAME
def loop(condicao: => Boolean)(expressao: => Unit) {
if (condicao) {
expressao
loop(condicao)(expressao)
}
}

20. CALL BY NAME
def loop(condicao: => Boolean)(expressao: => Unit) {
if (condicao) {
expressao
loop(condicao)(expressao)
}
}
var i = 0;
loop(i < 5) { println(i); i=i+1 }

21. CALL BY NAME
def loop(condicao: => Boolean)(expressao: => Unit) {
if (condicao) {
expressao
loop(condicao)(expressao)
}
}
var i = 0;
loop(i < 5) { println(i); i=i+1 }
0
1
2
3
4

22. CALL BY NAME
def loop(condicao: => Boolean)(expressao: => Unit) {
if (condicao) {
expressao
loop(condicao)(expressao)
}
}
var i = 0;
loop(i < 5) { println(i); i=i+1 }
0
1
2 (apenas non-strict evaluation)
3
4

23. LAZY VALS
scala> lazy val x = { println("avaliou x"); "XXX" }
x: java.lang.String = <lazy>
scala> lazy val y = { println("avaliou y"); "YYY" }
y: java.lang.String = <lazy>

24. LAZY VALS
scala> lazy val x = { println("avaliou x"); "XXX" }
x: java.lang.String = <lazy>
scala> lazy val y = { println("avaliou y"); "YYY" }
y: java.lang.String = <lazy>

25. LAZY VALS
scala> lazy val x = { println("avaliou x"); "XXX" }
x: java.lang.String = <lazy>
scala> lazy val y = { println("avaliou y"); "YYY" }
y: java.lang.String = <lazy>
scala> if (true) x else y

26. LAZY VALS
scala> lazy val x = { println("avaliou x"); "XXX" }
x: java.lang.String = <lazy>
scala> lazy val y = { println("avaliou y"); "YYY" }
y: java.lang.String = <lazy>
scala> if (true) x else y
avaliou x
res0: java.lang.String = XXX

27. LAZY VALS
scala> lazy val x = { println("avaliou x"); "XXX" }
x: java.lang.String = <lazy>
scala> lazy val y = { println("avaliou y"); "YYY" }
y: java.lang.String = <lazy>
scala> if (true) x else y
avaliou x
res0: java.lang.String = XXX
scala> if (true) x else y

28. LAZY VALS
scala> lazy val x = { println("avaliou x"); "XXX" }
x: java.lang.String = <lazy>
scala> lazy val y = { println("avaliou y"); "YYY" }
y: java.lang.String = <lazy>
scala> if (true) x else y
avaliou x
res0: java.lang.String = XXX
scala> if (true) x else y
res1: java.lang.String = XXX

29. STREAMS
scala> lazy val naturais:List[Int] =
0 :: naturais.map(_+1)
naturais: List[Int] = <lazy>

30. STREAMS
scala> lazy val naturais:List[Int] =
0 :: naturais.map(_+1)
naturais: List[Int] = <lazy>

31. STREAMS
scala> lazy val naturais:List[Int] =
0 :: naturais.map(_+1)
naturais: List[Int] = <lazy>

32. STREAMS
scala> lazy val naturais:List[Int] =
0 :: naturais.map(_+1)
naturais: List[Int] = <lazy>

33. STREAMS
scala> lazy val naturais:List[Int] =
0 :: naturais.map(_+1)
naturais: List[Int] = <lazy>

34. STREAMS
scala> lazy val naturais:List[Int] =
0 :: naturais.map(_+1)
naturais: List[Int] = <lazy>
scala> naturais.take(20)

35. STREAMS
scala> lazy val naturais:List[Int] =
0 :: naturais.map(_+1)
naturais: List[Int] = <lazy>
scala> naturais.take(20)
java.lang.StackOverflowError
! at .naturais(<console>:7)
! at .naturais(<console>:7)
! ...

36. STREAMS
scala> lazy val naturais:Stream[Int] =
0 #:: naturais.map(_+1)
naturais: Stream[Int] = <lazy>

37. STREAMS
scala> lazy val naturais:Stream[Int] =
0 #:: naturais.map(_+1)
naturais: Stream[Int] = <lazy>
scala> naturais.take(20)

38. STREAMS
scala> lazy val naturais:Stream[Int] =
0 #:: naturais.map(_+1)
naturais: Stream[Int] = <lazy>
scala> naturais.take(20)
res0: scala.collection.immutable.Stream[Int] =
Stream(0, ?)

39. STREAMS
scala> lazy val naturais:Stream[Int] =
0 #:: naturais.map(_+1)
naturais: Stream[Int] = <lazy>
scala> naturais.take(20).toList
res1: List[Int] = List(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,
10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19)

40. CONTUDO, PORÉM, TODAVIA

41. •ALazy Evaluation e a Eager Evaluation podem
produzir resultados diferentes

42. EAGER
1 var y = 2
2 val x = y
3 y = 3
4 println("x = " + x)

43. EAGER
y=2
1 var y = 2
2 val x = y
3 y = 3
4 println("x = " + x)

44. EAGER
y=2, x=2
1 var y = 2
2 val x = y
3 y = 3
4 println("x = " + x)

45. EAGER
y=3, x=2
1 var y = 2
2 val x = y
3 y = 3
4 println("x = " + x)

46. EAGER
y=3, x=2
1 var y = 2
2 val x = y
3 y = 3
4 println("x = " + x)
x = 2

47. LAZY
1 var y = 2
2 lazy val x = y
3 y = 3
4 println("x = " + x)

48. LAZY
y=2
1 var y = 2
2 lazy val x = y
3 y = 3
4 println("x = " + x)

49. LAZY
y=2, x=y
1 var y = 2
2 lazy val x = y
3 y = 3
4 println("x = " + x)

50. LAZY
y=3, x=y
1 var y = 2
2 lazy val x = y
3 y = 3
4 println("x = " + x)

51. LAZY
y=3, x=3
1 var y = 2
2 lazy val x = y
3 y = 3
4 println("x = " + x)
x = 3

52. •O sharing do resultado das expressões pode elevar
o consumo de memória

53. SHARING
scala> lazy val naturais:Stream[Int] =
0 #:: naturais.map(_+1)
naturais: Stream[Int] = <lazy>

54. SHARING
scala> lazy val naturais:Stream[Int] =
0 #:: naturais.map(_+1)
naturais: Stream[Int] = <lazy>
scala> naturais.foreach{ x:Int => }

55. SHARING
scala> lazy val naturais:Stream[Int] =
0 #:: naturais.map(_+1)
naturais: Stream[Int] = <lazy>
scala> naturais.foreach{ x:Int => }
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError:
Java heap space

56. SHARING
scala> lazy val naturais:Stream[Int] =
0 #:: naturais.map(_+1)
naturais: Stream[Int] = <lazy>
scala> naturais.foreach{ x:Int => }
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError:
Java heap space

57. • Errospodem aparecer em locais diferentes do
código

58. EAGER
1 val x = { throw new RuntimeException; 5 }
2 println("x + 3 =")
3 println(x+3)

59. EAGER
1 val x = { throw new RuntimeException; 5 }
2 println("x + 3 =")
3 println(x+3)
Exception in thread "main" java.lang.RuntimeException
! at Test$.main(Test.scala:1)
! at Test.main(Test.scala)

60. EAGER
1 val x = { throw new RuntimeException; 5 }
2 println("x + 3 =")
3 println(x+3)
Exception in thread "main" java.lang.RuntimeException
! at Test$.main(Test.scala:1)
! at Test.main(Test.scala)

61. LAZY
1 lazy val x = { throw new RuntimeException; 5 }
2 println("x + 3 =")
3 println(x+3)

62. LAZY
1 lazy val x = { throw new RuntimeException; 5 }
2 println("x + 3 =")
3 println(x+3)

63. LAZY
1 lazy val x = { throw new RuntimeException; 5 }
2 println("x + 3 =")
3 println(x+3)
x + 3 =

64. LAZY
1 lazy val x = { throw new RuntimeException; 5 }
2 println("x + 3 =")
3 println(x+3)
x + 3 =
Exception in thread "main" java.lang.RuntimeException
! at Test$.main(Test.scala:1)
! at Test$.main(Test.scala:3)
! at Test.main(Test.scala)

65. LAZY
1 lazy val x = { throw new RuntimeException; 5 }
2 println("x + 3 =")
3 println(x+3)
x + 3 =
Exception in thread "main" java.lang.RuntimeException
! at Test$.main(Test.scala:1)
! at Test$.main(Test.scala:3)
! at Test.main(Test.scala)

66. LAZY EVALUATION
EM SCALA
Pedro Matiello
pmatiello@gmail.com
@pmatiello