函数式编程之Partial application 2019-01-14

上一篇关于Currying的介绍,我们提到F#是如何做Currying变换的:

let addWithThreeParameters x y z = x + y + zlet intermediateFn1 = addWithThreeParameters 1

给定一个接受三个参数的函数addWithThreeParameters,我们通过

let intermediateFn1 = addWithThreeParameters 1

这样的方式创建出了一个新的函数intermediateFn1,其函数签名为:

int -> int -> int

上面是F#用来描述函数签名的方式,它表示函数接受两个int类型的参数,返回类型为int类型。类似地:

(int -> int) -> int

表示参数为(int -> int)类型的函数,返回类型为int;而(int -> int)又是一个函数,表示接受一个int类型的参数,返回类型仍然为int。

对于F#而言,函数本身需要接受三个参数,但是我们调用的时候只给一个参数,从而创建出接受两个参数的新函数,这种方式被称作是Partial application。也就是说我们通过Partial application的方式完成了Currying。Partial application是常用的函数式编程风格,对于初学者而言也很重要。我们在Currying一节介绍过Curring的目的是为了生成一个只接受一个参数的新函数,从而可以将两个函数粘结在一起。那么Partial application就是F#完成Curring的一种手段。

还记得C#版本的Currying吗?我们是通纯手工方式创建了新的Currying函数。

public Func<int int> AddWithTwoParameters(int x){ Func<int int> subFunction = y => x + y return subFunction}

在C#里面函数式没法通过只传递一个参数的方式来生成一个新的函数,在C#中声明一个三个参数的函数,调用的时候只传入一个参数会编译出错,这是众所周知的。当然,非要用C#演示Partial application,我们可以用一种不自然的方式来做到:

public static Func<T2 T3 TR> Apply<T1 T2 T3 TR>(Func<T1 T2 T3 TR> function T1 arg1){ return (arg2 arg3) => function(arg1 arg2 arg3)}//调用Func<int int int> add = (a b) => a + bvar add5 = Apply(add 5)var add51 = add5(1)

F#是这样做的:

let add5 = (+) 5 // partial applicationlet add51= add5 1

如果说Partial application还可以用C#来勉强实现,后面描述的函数式特性几乎不会出现在OO风格的代码里,所以后面的章节大都会以F#来演示。

Partial application之所以在函数式编程中占有很重要的地位,他不仅仅能够完成Curring变换,还可以将函数变成一个可重用的组件,考虑下面的代码:

[123] |> List.map add51

我们将add51这个新函数应用到了[123]这个list中的每个元素中。下面的这个例子更复杂一些,用来演示通过Partial application来完成OO范式中的Dependency Injection功能。

创建一个函数(add)用来把两个数字加起来 ,除此之外,还要将运算过程记录成logLogging函数是一个接受两个参数的函数,分别为string和一个泛类型`a,返回类型为unit,所以logging函数的签名为string->"a->unitLogging函数有多种不同类型的实现,例如console logger,file logger你可以认为logging函数是拥有一个契约(string->"a->unit)的接口,对应的实现可以有多个如何把具体的logger 注入到add函数中?

//创建一个调用add函数,并且可以注入logger实现的函数let addWithPluggableLogger logger x y = let result = x + y logger "x+y" result result // 创建一个consoleLoggerlet consoleLogger argName argValue = printfn "%s=%A" argName argValue //把addWithConsoleLogger做partial应用,把consoleLogger应用在上面,同时创建出一个具有添加log能力//的add函数,他的函数签名为`int -> int -> int`,跟普通的add函数式一致的,//但是此刻他拥有了添加log的能力: let addWithConsoleLogger = addWithPluggableLogger consoleLogger addWithConsoleLogger 1 2 addWithConsoleLogger 42 99

也许你已经看出来函数参数的顺序决定能否Partial application 因为在做Partial应用的时候总是按照参数从左到右的顺序执行的,你无法把一个参数应用在函数的最后一个位置。下节将会描述如何设计函数让其能够支持Partial application,以及F#中的管道符|>的用法。想学习函数式编程的同学可以持续关注。

Copyright © 2019 永利皇宫463.com官网 All Rights Reserved
贾波
地址:新疆维吾尔自治省乌鲁木齐市乌鲁木齐市小西门
全国统一热线:18864421125