我正在尝试实现一个在其实现中使用自身的另一个实例的流。该流有几个常量元素(使用 IntStream.concat)添加到它前面，因此只要串联流懒惰地创建非常量部分，这就应该有效。我认为使用 StreamSupport.intStream overload taking a Supplier with IntStream.concat("creates a lazily concatenated stream")应该足够懒惰，只在需要元素时才创建第二个拆分器，但即使创建流(不评估它)也会溢出堆栈。我如何延迟连接流？

我正在尝试从 this answer 移植流式素数筛选器进入 java 。此筛子使用自身的另一个实例(Python 代码中的 ps = postoped_sieve())。如果我将最初的四个常量元素 (yield 2; yield 3; yield 5; yield 7;) 分解为它们自己的流，则很容易将生成器实现为拆分器:

/**
 * based on https://stackoverflow.com/a/10733621/3614835
 */
static class PrimeSpliterator extends Spliterators.AbstractIntSpliterator {
    private static final int CHARACTERISTICS = Spliterator.DISTINCT | Spliterator.IMMUTABLE | Spliterator.NONNULL | Spliterator.ORDERED | Spliterator.SORTED;
    private final Map<Integer, Supplier<IntStream>> sieve = new HashMap<>();
    private final PrimitiveIterator.OfInt postponedSieve = primes().iterator();
    private int p, q, c = 9;
    private Supplier<IntStream> s;
    PrimeSpliterator() {
        super(105097564 /* according to Wolfram Alpha */ - 4 /* in prefix */,
                CHARACTERISTICS);
        //p = next(ps) and next(ps) (that's Pythonic?)
        postponedSieve.nextInt();
        this.p = postponedSieve.nextInt();
        this.q = p*p;
    }

    @Override
    public boolean tryAdvance(IntConsumer action) {
        for (; c > 0 /* overflow */; c += 2) {
            Supplier<IntStream> maybeS = sieve.remove(c);
            if (maybeS != null)
                s = maybeS;
            else if (c < q) {
                action.accept(c);
                return true; //continue
            } else {
                s = () -> IntStream.iterate(q+2*p, x -> x + 2*p);
                p = postponedSieve.nextInt();
                q = p*p;
            }
            int m = s.get().filter(x -> !sieve.containsKey(x)).findFirst().getAsInt();
            sieve.put(m, s);
        }
        return false;
    }
}

我第一次尝试使用 primes() 方法返回一个 IntStream，它将一个常量流与一个新的 PrimeSpliterator 连接起来:

public static IntStream primes() {
    return IntStream.concat(IntStream.of(2, 3, 5, 7),
            StreamSupport.intStream(new PrimeSpliterator()));
}

调用 primes() 会导致 StackOverflowError，因为 primes() 总是实例化 PrimeSpliterator，但 PrimeSpliterator 的字段初始化器总是调用 primes()。然而，有一个 StreamSupport.intStream 的重载需要一个 Supplier，这应该允许延迟创建 PrimeSpliterator:

public static IntStream primes() {
    return IntStream.concat(IntStream.of(2, 3, 5, 7),
            StreamSupport.intStream(PrimeSpliterator::new, PrimeSpliterator.CHARACTERISTICS, false));
}

但是，我反而得到了一个 StackOverflowError 和一个不同的回溯(修剪，因为它重复)。请注意，递归完全在对 primes() 的调用中——终端操作 iterator() 永远不会在返回的流上调用。

Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
    at java.util.stream.StreamSpliterators$DelegatingSpliterator$OfInt.<init>(StreamSpliterators.java:582)
    at java.util.stream.IntPipeline.lazySpliterator(IntPipeline.java:155)
    at java.util.stream.IntPipeline$Head.lazySpliterator(IntPipeline.java:514)
    at java.util.stream.AbstractPipeline.spliterator(AbstractPipeline.java:352)
    at java.util.stream.IntPipeline.spliterator(IntPipeline.java:181)
    at java.util.stream.IntStream.concat(IntStream.java:851)
    at com.jeffreybosboom.projecteuler.util.Primes.primes(Primes.java:22)
    at com.jeffreybosboom.projecteuler.util.Primes$PrimeSpliterator.<init>(Primes.java:32)
    at com.jeffreybosboom.projecteuler.util.Primes$$Lambda$1/834600351.get(Unknown Source)
    at java.util.stream.StreamSpliterators$DelegatingSpliterator.get(StreamSpliterators.java:513)
    at java.util.stream.StreamSpliterators$DelegatingSpliterator.estimateSize(StreamSpliterators.java:536)
    at java.util.stream.Streams$ConcatSpliterator.<init>(Streams.java:713)
    at java.util.stream.Streams$ConcatSpliterator$OfPrimitive.<init>(Streams.java:789)
    at java.util.stream.Streams$ConcatSpliterator$OfPrimitive.<init>(Streams.java:785)
    at java.util.stream.Streams$ConcatSpliterator$OfInt.<init>(Streams.java:819)
    at java.util.stream.IntStream.concat(IntStream.java:851)
    at com.jeffreybosboom.projecteuler.util.Primes.primes(Primes.java:22)
    at com.jeffreybosboom.projecteuler.util.Primes$PrimeSpliterator.<init>(Primes.java:32)
    at com.jeffreybosboom.projecteuler.util.Primes$$Lambda$1/834600351.get(Unknown Source)
    at java.util.stream.StreamSpliterators$DelegatingSpliterator.get(StreamSpliterators.java:513)
    at java.util.stream.StreamSpliterators$DelegatingSpliterator.estimateSize(StreamSpliterators.java:536)
    at java.util.stream.Streams$ConcatSpliterator.<init>(Streams.java:713)
    at java.util.stream.Streams$ConcatSpliterator$OfPrimitive.<init>(Streams.java:789)
    at java.util.stream.Streams$ConcatSpliterator$OfPrimitive.<init>(Streams.java:785)
    at java.util.stream.Streams$ConcatSpliterator$OfInt.<init>(Streams.java:819)
    at java.util.stream.IntStream.concat(IntStream.java:851)
    at com.jeffreybosboom.projecteuler.util.Primes.primes(Primes.java:22)

我怎样才能足够懒惰地连接流以允许流在其实现中使用其自身的另一个副本？

最佳答案

您显然假设 Streams API 将其惰性保证扩展到拆分器的实例化；这是不正确的。它期望能够在实际消费开始之前的任何时间实例化流的拆分器，例如只是为了找出流的特征和报告的大小。消费仅通过调用 trySplit、tryAdvance 或 forEachRemaining 开始。

考虑到这一点，您正在比需要更早地初始化推迟的筛选。在 tryAdvance 中的 else if 部分之前，您无法使用它的任何结果。因此，将代码移动到给出正确性的最后可能时刻:

@Override
public boolean tryAdvance(IntConsumer action) {
    for (; c > 0 /* overflow */; c += 2) {
        Supplier<IntStream> maybeS = sieve.remove(c);
        if (maybeS != null)
            s = maybeS;
        else {
            if (postponedSieve == null) {
              postponedSieve = primes().iterator();
              postponedSieve.nextInt();
              this.p = postponedSieve.nextInt();
              this.q = p*p;
            }
            if (c < q) {
              action.accept(c);
              return true; //continue

我认为，有了这个改变，即使是您第一次尝试 primes() 也应该可行。

如果您想继续使用当前的方法，您可以使用以下习语:

Stream.<Supplier<IntStream>>of(
  ()->IntStream.of(2, 3, 5, 7),
  ()->intStream(new PrimeSpliterator()))
.flatMap(Supplier::get);

您可能会发现这会为您提供所需的懒惰。

关于java - 我如何延迟连接流？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/31254016/