5.5.2 函数类型

5.5.2 函数类型

我们已经看到，在 F# 中，函数值的类型写成箭头符号，这是在很多方面类似于建造的元组的方式。早些时候，我们看到，可以从其他简单的类型，使用带类星号 （int * string）的类型构造函数，构造元组类型。函数类型以类似方式构造，只是使用函数类型构造函数 （int -> string）。在数学意义上，函数就是关系，为每个可能的输入指定返回值，而不是指定大量的这种关系的所有组合，只指定计算结果的代码，使用 lambda 函数。

在 C# 中，也可以看到这种相似性。如果我们使用我们的元组的泛型类型和 Func 委托，可以重写上一段中的示例， Tuple<int, string> and Func<int, string>。而不是使用内置的类型，像我们可以在 F# 中做Func （或 Action） 委托之间有非常的重要区别：普通的 F# 函数类型与 写成 lambda 函数的等价的函数的类型相同 。在 C# 中，lambda 函数被转换为委托，委托与方法不是同一件事。这种区别是微妙的，但很重要：当考虑 F# 中有多个参数的函数时，我们将看得更清楚。之前，我们研究一下如何使用函数值作为参数值或返回值。

作为参数值和返回值的函数

第 3 章中，我们已使用过函数作为参数值，在 C# 和 F# 中，对你来说，基本概念不应该是的新。然而，我们还没有以这种方式使用 lambda 函数。Lambda 函数是写一个函数的最简单方法，这个函数用于作为另一个函数的参数值。清单 5.17 提供了一个简单的例子。在救命开始的函数，取一个数和一个函数作为参数值，并两次调用这个函数，使用第一次调用的结果作为第二次调用的参数值。

Listing 5.17 Using a function as an argument in C# and F#

// C# version
int Twice(int input, Func f) {
return f(f(input));
}
var result = Twice(2, n => n * n);

// F# version
> let twice (input:int) f = f(f(input));;
val twice : int -> (int -> int) –> int

> twice 2 (fun n -> n * n);;
val it : int = 16

在此示例中，我们可以在一个地方看到所有重要的功能。它显示如何声明一个 C# 方法和 F# 函数，取函数作为参数值，以及如何使用 lambda 函数调用它们。在 F# 中，我们使用到类型注释，告诉 F# 编译器，我们只想使用整数。在下一章我们可以看到，没有这个注释，它可能自动使这个函数更为通用。这通常是可取的，但我们希望保持此示例尽可能简单。

在 C# 版本中，Twice 是一个方法，有一个委托作为参数，而在 F# 版本中，它是一个函数。当我们看 F# 签名时，可以看到它的构造，只用了一个函数类型的构造函数 （箭头）。第二个参数是一个函数，取一个整数并返回一个整数，整体的类型是一个函数，有两个参数。

因为函数是一个普通的值，也可以写一个函数（或在 C# 中的方法），返回函数作为结果。清单 5.18 显示了一个函数，取一个数字作为参数值，并返回一个函数，它把这个数字加到任何给定的参数值。

Listing 5.18 Using a function as a return value in C# and F#

C#	F#
Func Adder(int n) { return (a) => a + n; } Func add10 = Adder(10); var r = add10(15); // Result: r == 25	> let adder(n) = (fun a -> a + n);; val adder : int -> int –> int > let addTen = adder 10;; val addTen : (int -> int) > addTen 15;; val it : int = 25

Adder 取一个 int 作为参数值，并返回一个函数作为结果。在 C# 中，显式指定了返回类型，是 Func 委托，而在 F# 中，返回类型是由类型推断推导出的，是一个函数，其类型为 int -> int。

后面我们会看到，打印的类型签名表示，函数取一个整数并返回一个函数。如果我们给打印的签名加上括号，可以看得更清楚。那么，它将写成 int-> (int-> int)。

调用这个返回函数的函数（或 C# 的方法），在 C# 中，其结果是一个委托，在 F# 中，是一个普通的函数。就像打印的类型签名所示的一样，它取整数作为参数值，并返回一个整数。

调用返回的函数（或在 C# 中的 Func 委托），在 F# 中，我们使用它作为一个普通的函数，在 C# 中，我们把它称为委托。

清单 5.18 使用一个简单的例子， 显示了如何使用一个函数作为返回值，但在后面几章中，我们将会看到，从另外的函数返回一个函数是有用的。关于这个代码，有一件事值得进一步解释。如果我们看看 F# Adder 函数的类型签名，可以看到其类型是 int-> int-> int。这看起来像一个函数，有两个参数，但像 int-> (int-> int)，可能更容易理解。它们的意思是相同的，因为，F# 和通常的函数语言与正常的面向对象，在对具有多个参数的函数的理解有不同的概念。