如果你也会C#,那不妨了解下F#(1):F# 数据类型
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简单介绍
F#(与C#一样,念作“F Sharp”)是一种基于.Net框架的强类型、静态类型的函数式编程语言。
可以说C#是一门包含函数式编程的面向对象编程语言,而F#是一门包含面向对象的函数式编程语言。
可以查看官方文档了解更多信息。
本系列文章假设你在了解C#的情况下,将F#与C#在异同点上进行说明,让读者能快速地对F#有个系统的了解。
才疏学浅,错漏难免,如果您在阅读过程中有什么建议或意见,还请不吝指教。
函数式编程这几年一直不温不火,但相信了解了F#之后,对C#也会有更深的认识,对学习其他函数式语言也会更容易上手。
Hello, World
在使用F#时,可以像C#一样创建一个控制台项目进行测试。
但因为F#支持以脚本形式运行,所以直接打开F# Interactive(以下简称fsi)进行交互是最方便的。
在Visual Studio中可在“视图-其他窗口”中打开。以前没有csi的时候,一直拿fsi来测试C#代码,在VS2015中终于添加了csi。
如果不想打开臃肿的VS,可在Microsoft SDK的安装位置找到fsi。以下是我安装的F# 4.0的fsi的位置:
"C:\Program Files (x86)\Microsoft SDKs\F#\4.0\Framework\v4.0\Fsi.exe"
介绍任何语言的特有方式就是通过那几乎成为标准的“Hello, World”程序。
F# 输出可使用 printf
函数,如下:
printf "Hello, world!"
当然,也可以像C#一样使用 .Net 的控制台输出函数:
System.Console.Write("Hello World")
当把以上代码敲进fsi里按回车后,会发现并没反应,是因为在fsi里提交代码必须以;;
双分号结尾。
请输入 printf "Hello, world!";;
和 System.Console.Write("Hello World");;
或者在换行后输入;;
再次回车。
如图:
F#基础类型
下面,我们尝试把以下简单的C#代码转换成F#代码:
int sum = 0;
for (int i = 0; i<=100; i++)
{
if (i%2 != 0)
sum += i;
}
Console.WriteLine("0到100中的奇数的和为{0}", sum);
这段命令式代码只是简单地把0到100中的奇数相加,并把和输出。
虽然在C#中也支持函数式,但在这里我们为了了解基本语法,使用简单语句来介绍。
以下是F#版本的代码:
let mutable sum = 0
for i = 0 to 100 do
if i%2 <> 0 then sum <- sum + i
printfn "0到100中的奇数的和为%A" sum ;;
以上代码在fsi里的运行结果为:
0到100中的奇数的和为2500
val mutable sum : int = 2500
val it : unit = ()
可以看出,F#中每行代码结尾的;
是可选的。
因为函数式编程语言的特点之一便是无副作用(No Side Effect)、不可变(Immutable),所以没有变量(Variable)的概念,只有值(Value)的概念。
所以在上面的运行结果中,都是以val开头;而值it
默认为最后一次运行结果,在此例中其类型为unit
,相当于C#中的void
,即无返回值。
但是在很多场景下,Mutable(可变)可以带来很多便利,尤其是在像上面结合命令式编程的场景中。
在上面的代码中,val mutable sum
即为一个可变的值。
基础类型
下面将C#和F#的数据类型定义作对比:
数据类型 | C# | F# |
---|---|---|
Int | int i = 0; | let i = 0 let i = 0l |
Uint | uint i = 1U; | let i = 1u let i = 1ul |
Decimal | decimal d = 1m; | let d = 1m let d = 1M |
Short | short c = 2; | let c = 2s |
Long | long l = 5L; | let l = 5L |
unsigned short | ushort c = 6; | let c = 6us |
unsigned long | ulong d = 7UL; | let d = 7UL |
byte | byte by = 86; | let by = 86y let by = 0b00000101y let by = ‘a’B |
unsigned byte | sbyte sby = 86; | let sby = 86uy let sby = 0b00000101uy |
bool | bool b = true; | let b = true |
double | double d = 0.2; double d = 0.2d double d = 2e-1 double d = 2 double d0 = 0 |
let d = 0.2 let d = 2e-1 let d = 2. let d0 = 0x0000000000000000LF |
float | float f = 0.3; foat f = 0.3f; float f = 2; float f0 = 0.0f; |
let f = 0.3f let f = 0.3F let f = 2.f let f0 = 0x0000000000000000lf |
native int | IntPtr n = new IntPtr(4); | let n = 4n |
unsigned native int | UIntPtr n = new UIntPtr(4); | let n = 4un |
char | char c = ‘c’; | let c = ‘a’ |
string | string str = “abc\n”; string str = @"c:\filename"; |
let str = “abc\n” let str = @"c:\filename" |
big int | BigInteger i = new BigInteger(9); | let i = 9I |
F#的字面量详细介绍可查看MSDN文章。
十六进制、八进制和二进制
我们知道,在C#中,可以用0x
前缀定义十六进制数值。
而F#中除了十六进制(0x
),还可以直接定义八进制(0o
)和二进制(0b
)的数值。
let hex = 0xFABC
let oct = 0o7771L
let bin = 0b00101010y;;
输出结果为:
val hex : int = 64188
val oct : int64 = 4089L
val bin : sbyte = 42y
浮点数
需要注意的是,在F#里,double
和float
都代表双精度浮点数,单精度浮点数称为float32
。
String
还有一个字面量表示方法是三个双引号:
let str = """<book title="Paradise Lost">
<content />
</book>"""
在使用@
为前缀(称为Verbatim String)时,字符串内的若出现双引号必须使用两个双引号转义,使用三个双引号的表示法避免了这个问题。
这种表示法最常用在把XML文档编码到代码文件里。
字节数组
在类型对比表中,byte行可以看到有一个创建字节数组的语法:
let asciiBytes = "abc"B // val asciiBytes : byte [] = [|97uy; 98uy; 99uy|]
其等价的C#代码是:
byte[] asciiBytes = Encoding.ASCII.GetBytes("abc");
当然,只支持ASCII编码。
变量名
F#的变量名命名规则与C#基本一致,但也可在变量名中包含单引号'
:
let x = 10
let x' = 11
let Tom's = "2010"
通过let
关键字,将10
绑定(赋值)到x
,将11
绑定到x'
。
在C#中,若要将关键字或保留字作为变量名,则可以变量名前加@
实现:
例如使用代码
class @class {}
定义一个名为class的类。
但是在F#中,只需在前后加上``
即可将任意字符串指定为变量名:
let ``let`` = 4
let ``I love F#`` = "This is an F# program."
(*
在fsi的输出结果为:
val let : int = 4
val ( I love F# ) : string = "This is an F# program."
*)
注意在F#中,单行注释和C#一样使用//
,但多行注释使用(* *)
。
F#的运算符与C#类似,部分区别将在下一篇介绍。感兴趣的可以在fsi里尝试输入运算玩一玩,或许就可以发现区别了。
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