所有功能语言都使用垃圾回收吗？

是否有一种允许使用堆栈语义的功能语言-作用域末尾的自动确定性销毁？

虽然我不是函数式编程专家，但我不知道。

原则上似乎很困难，因为从函数返回的值可能包含对在同一函数内（在堆栈上）创建的其他值的引用，或者可能像参数一样容易地被传入，或被传入的东西引用作为参数。在C语言中，此问题的解决方法是：如果程序员未正确处理，则可能会发生悬空指针（或更准确地说，未定义的行为）。那不是功能语言设计师认可的那种解决方案。

但是，有潜在的解决方案。一种想法是使值的生存期与值的引用一起成为值的类型的一部分，并定义基于类型的规则，以防止堆栈分配的值从a的返回或引用。功能。我还没有解决所有的隐患，但是我怀疑那将是可怕的。

对于单子代码，还有（实际上或几乎）单子的另一种解决方案，它可以提供一种自动确定性破坏的IORef。原理是定义“嵌套”动作。组合在一起时（使用关联运算符），它们定义了一个嵌套控制流-我认为是“ XML元素”，其中最左边的值提供了外部的开始和结束标记对。这些“ XML标记”只是在另一抽象级别上定义单子动作的顺序。

在某个点上（在关联组合链的右侧），您需要某种终止符来结束嵌套-需要一些终止符来填充中间的孔。需要终止符可能意味着嵌套合成运算符不是一元运算符，尽管同样，我不确定我是否还没有研究细节。正如所有应用终止符的操作一样，它实际上是将嵌套动作有效地转换为组合的正常单子动作-不一定会影响嵌套合成运算符。

这些特殊操作中有许多将具有无效的“结束标记”步骤，并将“开始标记”步骤等同于一些简单的单调操作。但是有些将代表变量声明。它们将用begin-tag表示构造函数，并用end-tag表示析构函数。所以你得到类似...

act = terminate ((def-var "hello" ) >>>= \h ->
                 (def-var " world") >>>= \w ->
                 (use-val ((get h) ++ (get w)))
                )

按照以下执行顺序转换为Monadic合成，每个标记（而非元素）成为正常的Monadic动作...

<def-var val="hello">  --  construction
  <def-var val=" world>  --  construction
    <use-val ...>
      <terminator/>
    </use-val>  --  do nothing
  </def-val>  --  destruction
</def-val>  --  destruction

这样的规则可以允许实现C ++风格的RAII。类似于IORef的引用无法逃脱其范围，原因与普通IORef不能逃脱monad的原因类似-关联组合的规则无法为引用提供逃脱途径。

编辑 -我差点忘了说-我不确定这里有一定范围。重要的是要确保外部变量基本上不能引用内部变量，因此必须有一个限制才能使用这些类似于IORef的引用。同样，我还没有完成所有细节。

因此，构建可以例如打开一个销毁关闭的文件。施工可以打开一个插座，销毁将关闭。基本上，就像在C ++中一样，变量成为资源管理器。但是与C ++不同，没有没有不能自动销毁的堆分配对象。

尽管此结构支持RAII，但仍然需要垃圾回收器。尽管嵌套动作可以分配和释放内存（将其视为资源），但在该内存块和其他内存中仍然存在对（可能共享的）功能值的所有引用。鉴于可以简单地在堆栈上分配内存，从而避免了释放堆的需要，所以真正的意义（如果有的话）是针对其他类型的资源管理。

因此，至少在RAII基于简单嵌套范围的情况下，这样做可以将RAII样式的资源管理与内存管理分开。您仍然需要一个垃圾回收器来进行内存管理，但是您可以安全，及时地自动确定性清除其他资源。

如果您认为C ++是一种功能语言（它具有lambda），那么它就是不使用垃圾收集的语言的示例。

我不得不说这个问题定义不明确，因为它假定存在“功能语言”的标准集合。几乎每种编程语言都支持一定数量的功能编程。而且，几乎每种编程语言都支持一定数量的命令式编程。除了文化偏见和流行教条的指导外，有人在哪里划清界限，说哪一种是功能性语言和哪一种命令性语言？

解决这个问题的更好方法是“是否有可能在堆栈分配的内存中支持功能编程”。正如已经提到的，答案是非常困难的。函数式编程风格可随意促进递归数据结构的分配，这需要堆内存（无论是收集垃圾还是对引用计数）。但是，有一种相当复杂的编译器分析技术，称为基于区域的内存分析，利用该技术，编译器可以将堆分成大块，然后可以像堆栈分配那样自动分配和释放。Wikipedia页面列出了该技术的各种实现，适用于“功能”和“命令式”语言。