GHC是否会在编译时化简非IO依赖表达式？含代码实例的技术问询

好问题！答案是：GHC确实会在编译时化简不依赖IO的纯表达式——具体取决于你开启的优化级别，在常用的优化模式下，你举的例子会被直接化简成Just 3。

具体到你的代码例子 #

对于main = print ( (+) <$> Just 1 <*> Just 2 )：

• 当使用优化编译（比如加上-O或-O2参数）时，GHC的优化器会识别出(+) <$> Just 1 <*> Just 2是完全纯的计算，没有任何副作用或运行时依赖，会直接在编译阶段把它计算为Just 3。运行时程序会直接打印这个预计算好的常量，不会再去执行<$>和<*>的函数应用步骤。
• 如果是默认无优化编译（-O0，这是GHC默认的编译模式，优先快速编译和调试友好），GHC会保留原始的表达式结构，运行时会一步步执行<$>（即fmap）和<*>的逻辑：先把(+)映射到Just 1上得到Just (+1)，再用<*>把这个函数应用到Just 2上得到Just 3。

怎么验证？ #

你可以自己动手确认：

1. 把代码保存为Main.hs
2. 用优化编译并查看简化后的核心代码：

   ghc -O -ddump-simpl Main.hs
   

3. 在输出的核心代码里，你会看到原本的(+) <$> Just 1 <*> Just 2已经被替换成了Just 3。

补充说明 #

这种编译时对纯表达式的求值是GHC优化器的常规操作，叫做编译时求值（或常量折叠）。只要表达式满足：

• 没有任何IO或其他副作用
• 结果不依赖运行时的动态输入（比如命令行参数、用户输入等）
  GHC都会尽可能在编译阶段把它计算好，减少运行时的开销。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Michiel Borkent