F＃ - 功能（ Functions）

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2023-12-01

在F＃中，函数的工作方式与数据类型相同。您可以像任何其他变量一样以相同的方式声明和使用函数。

由于函数可以像任何其他变量一样使用，您可以 -

创建一个具有名称的函数，并将该名称与类型相关联。
Assign it a value.
对该值执行一些计算。
将其作为参数传递给另一个函数或子例程。
作为另一个函数的结果返回一个函数。

定义一个函数 (Defining a Function)

使用let关键字定义函数。函数定义具有以下语法 -

let [inline] function-name parameter-list [ : return-type ]
   = function-body

Where,

function-name是表示函数的标识符。
parameter-list给出由空格分隔的参数列表。您还可以为每个参数指定显式类型，如果未指定，则编译器倾向于从函数体中推导出它（如变量）。
function-body由表达式或由多个表达式组成的复合表达式组成。函数体中的最终表达式是返回值。
return-type是冒号，后跟一个类型，是可选的。如果未指定返回类型，则编译器将从函数体中的最终表达式确定它。

函数的参数

您可以在函数名称后面列出参数的名称。您可以指定参数的类型。参数的类型应遵循以冒号分隔的参数名称。

如果未指定参数类型，则由编译器推断。

例如 -

let doubleIt (x : int) = 2 * x

调用函数

通过指定函数名称后跟空格然后用空格分隔的任何参数来调用函数。

例如 -

let vol = cylinderVolume 3.0 5.0

以下程序说明了这些概念。

例子1 (Example 1)

当半径和长度作为参数给出时，以下程序计算圆柱体的体积

// the function calculates the volume of
// a cylinder with radius and length as parameters
let cylinderVolume radius length : float =
   // function body
   let pi = 3.14159
   length * pi * radius * radius
let vol = cylinderVolume 3.0 5.0
printfn " Volume: %g " vol

编译并执行程序时，它会产生以下输出 -

Volume: 141.372

例子2 (Example 2)

以下程序返回两个给定参数的较大值 -

// the function returns the larger value between two
// arguments
let max num1 num2 : int32 =
   // function body
   if(num1>num2)then
      num1
   else
      num2
let res = max 39 52
printfn " Max Value: %d " res

编译并执行程序时，它会产生以下输出 -

Max Value: 52

例子3 (Example 3)

let doubleIt (x : int) = 2 * x
printfn "Double 19: %d" ( doubleIt(19))

编译并执行程序时，它会产生以下输出 -

Double 19: 38

递归函数 (Recursive Functions)

递归函数是自称的函数。

您可以使用let rec关键字组合定义递归。

定义递归函数的语法是 -

//Recursive function definition
let rec function-name parameter-list = recursive-function-body

例如 -

let rec fib n = if n < 2 then 1 else fib (n - 1) + fib (n - 2)

例子1 (Example 1)

以下程序返回Fibonacci 1到10 -

let rec fib n = if n < 2 then 1 else fib (n - 1) + fib (n - 2)
for i = 1 to 10 do
   printfn "Fibonacci %d: %d" i (fib i)

编译并执行程序时，它会产生以下输出 -

Fibonacci 1: 1
Fibonacci 2: 2
Fibonacci 3: 3
Fibonacci 4: 5
Fibonacci 5: 8
Fibonacci 6: 13
Fibonacci 7: 21
Fibonacci 8: 34
Fibonacci 9: 55
Fibonacci 10: 89

例子2 (Example 2)

以下程序返回factorial 8 -

open System
let rec fact x =
   if x < 1 then 1
   else x * fact (x - 1)
Console.WriteLine(fact 8)

编译并执行程序时，它会产生以下输出 -

F＃中的箭头符号

F＃使用链式箭头表示法报告函数和值中的数据类型。让我们举一个带有一个int输入的函数的例子，并返回一个字符串。在箭头符号中，它被写为 -

int -> string

数据类型从左到右读取。

让我们采用另一个假设函数，它接受两个int数据输入并返回一个字符串。

let mydivfunction x y = (x/y).ToString();;

F＃使用链式箭头表示法报告数据类型 -

val mydivfunction : x:int -> y:int -> string

返回类型由链式箭头表示法中最右边的数据类型表示。

更多例子 -

符号	含义
float→float→float	该函数接受两个float输入，返回另一个float 。
int→string→float	该函数接受一个int和一个string输入，返回一个float 。

Lambda表达式

lambda expression是一个未命名的函数。

让我们举两个函数的例子 -

let applyFunction ( f: int -> int -> int) x y = f x y
let mul x y = x * y
let res = applyFunction mul 5 7
printfn "%d" res

编译并执行程序时，它会产生以下输出 -

现在在上面的例子中，如果不是定义函数mul,我们可以使用lambda表达式 -

let applyFunction ( f: int -> int -> int) x y = f x y
let res = applyFunction (fun x y -> x * y ) 5 7
printfn "%d" res

编译并执行程序时，它会产生以下输出 -

功能组合和流水线

在F＃中，一个函数可以由其他函数组成。

以下示例显示了一个名为f的函数的组成，它来自两个函数function1和function2 -

let function1 x = x + 1
let function2 x = x * 5
let f = function1 >> function2
let res = f 10
printfn "%d" res

编译并执行程序时，它会产生以下输出 -

F＃还提供了一个称为功能pipelining of functions. 流水线操作允许函数调用作为连续操作链接在一起。

以下示例显示 -

let function1 x = x + 1
let function2 x = x * 5
let res = 10 |> function1 |> function2
printfn "%d" res

编译并执行程序时，它会产生以下输出 -