函数在函数式编程语言中是一等公民,是函数式语言中最重要的基本组成元素,也是其名称的由来。
F# 中的函数之如C#中的类,是组织程序结构的最基本单元。是命令式编程语言中函数或OO编程语言中方法的超集。超集,有多强大?我将在下面几个方面细细道来。
F#是一种多范式的编程语言。支持命令式、函数式、面向对象的编程范式,还有目前火热的面向语言编程(DSL)。本文不会介绍其他的编程范式,只介绍函数式编程范式。
在面向对象编程的世界里,视命令式或过程式是一种丑陋的编程方式,至少被大多数程序员视为不能有效发挥OO语言强大功效的编程方法。在函数式编程世界里,同样会认为命令式、OO的编程范式只是辅助的编程方法。过程式的流程控制语句被认为是不适宜的,if else 的条件判断被替代为模范匹配,while,for的循环语句也替代为使用尾递归的递归函数。尽管F#支持其他两种编程范式,但还是应限定在特定的场景下,应主要以函数式编程范式为主,我将在以后专门写一篇blog来探讨F#中各种编程范式相应的适用场合。
本文假设已经使用了#light指令,下面的代码风格都是轻量的。注意#light指令要求你严格的缩进,空格被视为语法的一部分,同一层级的语句之间必须严格的对齐。为了方便的缩进,请设置tab为插入空格代替,我在前文 《F#学习之路 (1)什么是函数式编程》已有介绍设置的方法。
1、如何定义一个普通函数
F#中函数分为递归函数和非递归函数,我把非递归函数称为普通函数。F#中函数默认是不能递归的。
代码一:
Code
1 let f0 () =25
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3 let f1 x =x+1
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5 let f11 _ =1/0
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7 let f2 x y=x+y
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9 let f3 (x:float) (y:float) (z:float):string =sprintf "%f" ( x*y*z)
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11 let isEven =fun x -> x %2=0
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13 let fn f x=
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15 match isEven x with
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17 | true -> f(x)
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19 | false ->()
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21 let print_even x= fn ( fun x -> printfn "%d is even" x) x
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23 print_even 20
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25
上面的代码,你能够全部读懂吗?。
在F#中一切皆是表达式,记得这一点非常重要。这不同于命令式编程范式有语句概念。
什么是表达式,从学习c语言开始,给我灌输的概念是,表达式由运算符、常量、变量组成,表达运算产生结果值。我仍沿用这个概念,不过这个运算符、常量、变量有了新变化 。运算符是函数,大多数运算符允许你重新定义。默认定义的标识符是常量,不可变,变量使用mutable关键字指定。函数是表达式,lambda(可理解为匿名函数)是表达式,就连过程式的if else也是表达式,有运算结果值。需要指出的是在F#中,函数的返回值是由最后一个表达式计算的结果值,并且不能使用return 关键字指定。在循环结构while,for中也不能使用return。break目前版本用做保留关键字,return只能用做工作流中(一种使用monad算子的语法糖,我将在后面简述),while,for 表达式的结果值为(),()为Unit类型的实例,相当于C系列的void。因为没有了return,break,在F#中过程式的代码控制能力是受限的,要编写break,return的语义,你需要借助闭包和递归函数,所以你还是转变一下思维吧。