拿 C# 搞函数式编程
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最近闲下来了,准备出一个 C# 搞 FP 的合集。本合集所有代码均以 C# 8 为示例。

可能你说,为什么要这么做呢?回答:为了好玩。另外,意义党们请 gun cu ke!

 

C# 有委托,而且有 Func<> 和 Action<>,可以说函数被视为一等公民,跟 int、bool 等类型并没有什么区别。那么很多事情就简单了。

纯函数

什么是纯函数呢?纯函数就是 f(x),它们接收参数,得到结果,并且相同的参数得到的结果一定是相同的,用映射来说,它是满射的。另外这个函数不会改变任何的状态值,它是无副作用的。

柯里化

首先,有一个东西让我觉得不爽,那就是一般来说 C# 里的函数调用不是柯里化的,这也就意味着我没法一个一个传参数进去,也没法把传了一部分参数的调用作为一个新函数拿去给别的地方用,那要怎么办呢?

自己动手,丰衣足食!

一个标准的加法函数可以这么写:

var function = new Func<int, int, int>
((x, y)
=> x + y);
function(
1, 2); // returns 3

如果我们想以柯里化形式调用的话,理想状态是这么个样子的:

function 1 2

但是这个括号我们是省不了的,所以这样也是可以接受的:

function(1)(2);

我们看一下这个调用形式,不就是 Func<int, Func<int, int>> 嘛!so easy~

我们只需要把 Func<int, int, int> 转化为 Func<int, Func<int, int>>:

Func<int, Func<int, int>> Currying(Func<int, int, int> f)
=> x => y => f(x, y);

这样写就 ok 啦。进一步改造成扩展方法:

public static class CurryingExtensions
{
public static Func<int, Func<int, int>>
Currying(
this Func<int, int, int> f)
=> x => y => f(x, y);
}

于是我们只需要:

var function = new Func<int, int, int>
((x, y)
=> x + y)
.Currying();
function(
1)(2); // returns 3

就可以采用柯里化形式调用该函数啦。

进一步我们用泛型改造,让柯里化适用于任何类型:

public static class CurryingExtensions
{
public static Func<T1, Func<T2, TOutput>>
Currying
<T1, T2, TOutput>(this Func<T1, T2, TOuput> f)
=> x => y => f(x, y);
}

如果遇到更多参数,我们只需要给这个静态类里面再加一个扩展方法即可。

那 Action<> 呢?这个东西在我看来完全就是副作用,具体下方有讲,我们不用他(逃

Unit

什么是 Unit 呢?Unit 就是任何函数调用后如果没有结果,就会返回的一个东西。

可能你说,void 不就可以了?

但是如果一个纯函数,它没有返回值(即 Action<>),意味着这个函数它有输入没输出,那这个函数除了能用来产生副作用之外,就什么都干不了了。这不清真!

因此我们需要一个 Unit 来代替 void,偷个懒,这个 Unit 就用 ulong 来代替吧。

高阶函数

什么叫做高阶函数,把函数当作参数传给另一个函数,接收这个函数参数的函数就叫做高阶函数。

举个例子:f(g(x)),f 即高阶函数。

假设我们现在要开一个超市,超市有很多的产品,每种产品价格不同,不同产品可能还有各自的折扣。我们有很多种快乐水,每种快乐水价格不一样,可口快乐水 3.5 块,百事快乐水 3 块,麦当劳快乐水 9 块,快乐水价格计算函数:

var happyWater = new Func<float, int, float>

    ((float price, int number) => number * price)

    .Currying();

// 调用:happyWater(快乐水单价)(快乐水件数);


var cocaHappyWater = happyWater(3.5f);

var pepsiHappyWater = happyWater(3);

var mcdHappyWater = happyWater(9);

超市可能有折扣,A 超市不打折,B 超市打八折,计算价格函数:

var calcPrice = new Func<Func<int, float>, float, int, float>
((calc, discount, number)
=> discount * calc(number))
.Currying();
// 调用:calcPrice(快乐水价格计算函数)(超市折扣)(快乐水件数);

现在我们分别在 A 超市买百事快乐水、B 超市买可口快乐水,麦当劳的太贵了我们不买,价格计算函数为:

var pepsiPriceCalc = calcPrice(pepsiHappyWater);
var cocaPriceCalc = calcPrice(cocaHappyWater);

var priceCalcA = pepsiPriceCalc(1); // A 超市
var priceCalcB = cocaPriceCalc(0.8f); // B 超市

最后我们在 A 超市买了 3 瓶百事快乐水,B 超市买了 5 瓶可口快乐水,计算总价:

var priceA = priceCalcA(3);
var priceB = priceCalcB(5);
var total = priceA + priceB;

最后得到 total = 23 元。

可以看到这些函数都是可拆卸并且可以随意组合的,而且满足 f(g(x)) = g(f(x))。

贴上完整代码示例:

原文链接:https://www.cnblogs.com/hez2010/p/11487006.html


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