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起不温不火,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有很容易上手。
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:
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。
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 = 0F#的字面量详细介绍可查看MSDN文章。
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
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 = """"""
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。
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。
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。
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。