Функциональная функция F #

У кого-нибудь есть достойный пример, желательно практический/полезный, они могут опубликовать демонстрацию концепции?

ОТВЕТЫ

Ответ 1

(Edit: маленький Ocaml FP Koan, чтобы начать работу)

Koan of Currying (Коан о еде, а не о еде)

     
  Студент пришел к Жаку Гарригу и сказал: "Я не понимаю, для чего подходит карри". Жак ответил: "Скажи мне, что ты любишь и любимый десерт". Озадаченный студент ответил, что ему нравятся окономияки и кантен, но, хотя его любимый ресторан служил отличным окономияки, их кантен всегда болел животом на следующее утро. Поэтому Жак взял ученика, чтобы поесть в ресторане, который служил окономияки так же хорошо, как и любимый ученик, а затем отвез его через город в магазин, где были отличные кантены, где студент с удовольствием применил оставшуюся часть своего аппетита. Студент был насыщен, но он не был просвещен... до следующего утра, когда он проснулся, и его желудок почувствовал себя хорошо.  

В моих примерах будет рассмотрен его использование для повторного использования и инкапсуляции кода. Это достаточно очевидно, если вы посмотрите на них и должны дать вам конкретный, простой пример, который вы можете придумать в различных ситуациях.

Мы хотим сделать карту над деревом. Эта функция может быть нарисована и применена к каждому node, если для этого требуется более одного аргумента, так как мы будем применять тот, который находится в node в качестве последнего аргумента. Это не обязательно должно быть в карри, но запись другой функции (при условии, что эта функция используется в других случаях с другими переменными) будет пустой тратой.

type 'a tree = E of 'a | N of 'a * 'a tree * 'a tree
let rec tree_map f tree = match tree with
    | N(x,left,right) -> N(f x, tree_map f left, tree_map f right)
    | E(x) -> E(f x)

let sample_tree = N(1,E(3),E(4)
let multiply x y = x * y
let sample_tree2 = tree_map (multiply 3) sample_tree

но это то же самое, что:

let sample_tree2 = tree_map (fun x -> x * 3) sample_tree

Итак, этот простой случай не убедителен. Это действительно так, и мощно, как только вы используете язык более и, естественно, сталкиваетесь с этими ситуациями. Другой пример - повторное использование кода в качестве currying. A рекуррентное отношение для создания простых чисел. Ужасно много сходства:

let rec f_recurrence f a seed n =
    match n with
    | a -> seed
    | _ -> let prev = f_recurrence f a seed (n-1) in
           prev + (f n prev)

let rowland = f_recurrence gcd 1 7
let cloitre = f_recurrence lcm 1 1

let rowland_prime n = (rowland (n+1)) - (rowland n)
let cloitre_prime n = ((cloitre (n+1))/(cloitre n)) - 1

Хорошо, теперь rowland и cloitre являются карриными функциями, поскольку они имеют свободные переменные, и мы можем получить любой индекс этой последовательности, не зная и не беспокоясь о f_recurrence.

Ответ 2

Хотя предыдущие примеры отвечали на вопрос, вот два более простых примера того, как Currying может быть полезным для программирования F #.

open System.IO

let appendFile (fileName : string) (text : string) =
    let file = new StreamWriter(fileName, true)
    file.WriteLine(text)
    file.Close()

// Call it normally    
appendFile @"D:\Log.txt" "Processing Event X..."

// If you curry the function, you don't need to keep specifying the
// log file name.
let curriedAppendFile = appendFile @"D:\Log.txt"

// Adds data to "Log.txt"
curriedAppendFile "Processing Event Y..."

И не забывайте, что вы можете карфировать семейство функций Printf! В версии с карнизом обратите внимание на отчетливое отсутствие лямбда.

// Non curried, Prints 1 2 3 
List.iter (fun i -> printf "%d " i) [1 .. 3];;

// Curried, Prints 1 2 3
List.iter (printfn "%d ") [1 .. 3];;

Ответ 3

Currying описывает процесс преобразования функции с несколькими аргументами в цепочку однопараметрических функций. Пример в С# для функции с тремя аргументами:

Func<T1, Func<T2, Func<T3, T4>>> Curry<T1, T2, T3, T4>(Func<T1, T2, T3, T4> f)
{
    return a => b => c => f(a, b, c);
}

void UseACurriedFunction()
{
    var curryCompare = Curry<string, string, bool, int>(String.Compare);
    var a = "SomeString";
    var b = "SOMESTRING";
    Console.WriteLine(String.Compare(a, b, true));
    Console.WriteLine(curryCompare(a)(b)(true));

    //partial application
    var compareAWithB = curryCompare(a)(b);
    Console.WriteLine(compareAWithB(true));
    Console.WriteLine(compareAWithB(false));
}

Теперь логический аргумент, вероятно, не является аргументом, который, скорее всего, вы хотите оставить открытым с помощью частичного приложения. Это одна из причин, почему порядок аргументов в функциях F # может казаться немного странным вначале. Пусть определит другую функцию карри С#:

Func<T3, Func<T2, Func<T1, T4>>> BackwardsCurry<T1, T2, T3, T4>(Func<T1, T2, T3, T4> f)
{
    return a => b => c => f(c, b, a);
}

Теперь мы можем сделать что-то более полезное:

void UseADifferentlyCurriedFunction()
{
    var curryCompare = BackwardsCurry<string, string, bool, int>(String.Compare);

    var caseSensitiveCompare = curryCompare(false);
    var caseInsensitiveCompare = curryCompare(true);

    var format = Curry<string, string, string, string>(String.Format)("Results of comparing {0} with {1}:");

    var strings = new[] {"Hello", "HELLO", "Greetings", "GREETINGS"};

    foreach (var s in strings)
    {
        var caseSensitiveCompareWithS = caseSensitiveCompare(s);
        var caseInsensitiveCompareWithS = caseInsensitiveCompare(s);
        var formatWithS = format(s);

        foreach (var t in strings)
        {
            Console.WriteLine(formatWithS(t));
            Console.WriteLine(caseSensitiveCompareWithS(t));
            Console.WriteLine(caseInsensitiveCompareWithS(t));
        }
    }
}

Почему эти примеры в С#? Потому что в F # по умолчанию отображаются объявления функций. Обычно вам не нужны функции карри; они уже налиты. Основное исключение - это методы структуры и другие перегруженные функции, которые берут кортеж, содержащий их несколько аргументов. Поэтому вы можете захотеть выработать такие функции, и, на самом деле, я столкнулся с этим вопросом, когда искал библиотечную функцию, которая бы это сделала. Я предполагаю, что это отсутствует (если это действительно так), потому что это довольно тривиально:

let curry f a b c = f(a, b, c)

//overload resolution failure: there are two overloads with three arguments.
//let curryCompare = curry String.Compare

//This one might be more useful; it works because there only one 3-argument overload
let backCurry f a b c = f(c, b, a)
let intParse = backCurry Int32.Parse
let intParseCurrentCultureAnyStyle = intParse CultureInfo.CurrentCulture NumberStyles.Any
let myInt = intParseCurrentCultureAnyStyle "23"
let myOtherInt = intParseCurrentCultureAnyStyle "42"

Чтобы обойти ошибку с String.Compare, поскольку, насколько я могу судить, нет способа указать, какую 3-аргументную перегрузку выбрать, вы можете использовать не общее решение:

let curryCompare s1 s2 (b:bool) = String.Compare(s1, s2, b)
let backwardsCurryCompare (b:bool) s1 s2 = String.Compare(s1, s2, b)

Я не буду вдаваться в подробности о применении приложения частичной функции в F #, потому что другие ответы уже охватывали это.

Ответ 4

Это довольно простой процесс. Возьмите функцию, привяжите один из своих аргументов и верните новую функцию. Например:

let concatStrings left right = left + right
let makeCommandPrompt= appendString "c:\> "

Теперь, выполняя простую функцию concatStrings, вы можете легко добавить командную строку стиля DOS в начало любой строки! Действительно полезно!

Хорошо, не совсем. Более полезный случай, который я нахожу, - это когда я хочу создать функцию, которая возвращает мне данные как поток.

let readDWORD array i = array[i] | array[i + 1] << 8 | array[i + 2] << 16 | 
    array[i + 3] << 24 //I've actually used this function in Python.

Удобная часть этого заключается в том, что вместо того, чтобы создавать целый класс для такого рода вещей, вызывая конструктор, вызывая obj.readDWORD(), у вас есть функция, которая не может быть изменена из-под вас.

Ответ 5

Вы знаете, что вы можете сопоставить функцию над списком? Например, сопоставление функции для добавления каждого элемента в список:

> List.map ((+) 1) [1; 2; 3];;
val it : int list = [2; 3; 4]

На самом деле это уже используется currying, потому что оператор (+) использовался для создания функции для добавления ее в свой аргумент, но вы можете выжать немного больше из этого примера, изменив ее, чтобы сопоставить ту же функцию из списка списки:

> List.map (List.map ((+) 1)) [[1; 2]; [3]];;
val it : int list = [[2; 3]; [4]]

Без currying вы не могли частично применить эти функции и должны были бы написать что-то вроде этого:

> List.map((fun xs -> List.map((fun n -> n + 1), xs)), [[1; 2]; [3]]);;
val it : int list = [[2; 3]; [4]]

Ответ 6

Я привел хороший пример моделирования currying в С# в моем блоге. Суть в том, что вы можете создать функцию, которая закрыта по параметру (в моем примере создайте функцию для расчета налога с продаж, закрытого над значением данного муниципалитета) из существующей многопараметрической функции.

Что здесь привлекает, вместо того, чтобы делать отдельную функцию специально для расчета налога с продаж в округе Кука, вы можете динамически создавать (и повторно использовать) эту функцию во время выполнения.