F# Turu
F# hakkında bilgi edinmenin en iyi yolu F# kodunu okumak ve yazmaktır. Bu makale, F# dilinin bazı temel özelliklerinde bir tur görevi görür ve makinenizde yürütebileceğiniz bazı kod parçacıkları sunar. Geliştirme ortamı ayarlama hakkında bilgi edinmek için Başlarken'e bakın.
F# dilinde iki birincil kavram vardır: işlevler ve türler. Bu turda, bu iki kavramın içine giren dilin özellikleri vurgulanmaktadır.
Kodu çevrimiçi yürütme
Makinenizde F# yüklü değilse, Fable'da F# deneyin seçeneğini kullanarak tüm örnekleri tarayıcınızda yürütebilirsiniz. Fable, doğrudan tarayıcınızda yürütülen bir F# diyalekttir. REPL'de takip eden örnekleri görüntülemek için, Fable REPL'nin sol taraftaki menü çubuğundaki Örnekler Learn > Tour of F# bölümüne bakın.>
İşlevler ve Modüller
Herhangi bir F# programının en temel parçaları modüller halinde düzenlenmiş işlevlerdir. İşlevler çıkış üretmek için girişler üzerinde çalışma gerçekleştirir ve bunlar, F# dilinde öğeleri gruplandırma yönteminiz olan Modüller altında düzenlenir. Bunlar, işleve let bir ad veren ve bağımsız değişkenlerini tanımlayan bağlama kullanılarak tanımlanır.
module BasicFunctions =
/// You use 'let' to define a function. This one accepts an integer argument and returns an integer.
/// Parentheses are optional for function arguments, except for when you use an explicit type annotation.
let sampleFunction1 x = x*x + 3
/// Apply the function, naming the function return result using 'let'.
/// The variable type is inferred from the function return type.
let result1 = sampleFunction1 4573
// This line uses '%d' to print the result as an integer. This is type-safe.
// If 'result1' were not of type 'int', then the line would fail to compile.
printfn $"The result of squaring the integer 4573 and adding 3 is %d{result1}"
/// When needed, annotate the type of a parameter name using '(argument:type)'. Parentheses are required.
let sampleFunction2 (x:int) = 2*x*x - x/5 + 3
let result2 = sampleFunction2 (7 + 4)
printfn $"The result of applying the 2nd sample function to (7 + 4) is %d{result2}"
/// Conditionals use if/then/elif/else.
///
/// Note that F# uses white space indentation-aware syntax, similar to languages like Python.
let sampleFunction3 x =
if x < 100.0 then
2.0*x*x - x/5.0 + 3.0
else
2.0*x*x + x/5.0 - 37.0
let result3 = sampleFunction3 (6.5 + 4.5)
// This line uses '%f' to print the result as a float. As with '%d' above, this is type-safe.
printfn $"The result of applying the 3rd sample function to (6.5 + 4.5) is %f{result3}"
let bağlamalar, diğer dillerdeki bir değişkene benzer şekilde bir değeri bir ada bağlama yöntemidir. letbağlamaları varsayılan olarak sabittir; başka bir deyişle bir değer veya işlev bir ada bağlandıktan sonra yerinde değiştirilemez. Bu, diğer dillerdeki değişkenlerden farklıdır ve bunlar değişebilir, yani değerleri zaman içinde herhangi bir noktada değiştirilebilir. Değiştirilebilir bağlamaya ihtiyacınız varsa söz dizimlerini kullanabilirsiniz let mutable ... .
module Immutability =
/// Binding a value to a name via 'let' makes it immutable.
///
/// The second line of code compiles, but 'number' from that point onward will shadow the previous definition.
/// There is no way to access the previous definition of 'number' due to shadowing.
let number = 2
// let number = 3
/// A mutable binding. This is required to be able to mutate the value of 'otherNumber'.
let mutable otherNumber = 2
printfn $"'otherNumber' is {otherNumber}"
// When mutating a value, use '<-' to assign a new value.
//
// Note that '=' is not the same as this. Outside binding values via 'let', '=' is used to test equality.
otherNumber <- otherNumber + 1
printfn $"'otherNumber' changed to be {otherNumber}"
Sayılar, Boole değerleri ve Dizeler
F#, .NET dili olarak .NET'te bulunan temel alınan temel türleri destekler.
F# dilinde çeşitli sayısal türlerin nasıl temsil edilir:
module IntegersAndNumbers =
/// This is a sample integer.
let sampleInteger = 176
/// This is a sample floating point number.
let sampleDouble = 4.1
/// This computed a new number by some arithmetic. Numeric types are converted using
/// functions 'int', 'double' and so on.
let sampleInteger2 = (sampleInteger/4 + 5 - 7) * 4 + int sampleDouble
/// This is a list of the numbers from 0 to 99.
let sampleNumbers = [ 0 .. 99 ]
/// This is a list of all tuples containing all the numbers from 0 to 99 and their squares.
let sampleTableOfSquares = [ for i in 0 .. 99 -> (i, i*i) ]
// The next line prints a list that includes tuples, using an interpolated string.
printfn $"The table of squares from 0 to 99 is:\n{sampleTableOfSquares}"
Boole değerleri ve temel koşullu mantık gerçekleştirme aşağıdaki gibi görünür:
module Booleans =
/// Booleans values are 'true' and 'false'.
let boolean1 = true
let boolean2 = false
/// Operators on booleans are 'not', '&&' and '||'.
let boolean3 = not boolean1 && (boolean2 || false)
// This line uses '%b'to print a boolean value. This is type-safe.
printfn $"The expression 'not boolean1 && (boolean2 || false)' is %b{boolean3}"
Temel dize işleme şu şekilde görünür:
module StringManipulation =
/// Strings use double quotes.
let string1 = "Hello"
let string2 = "world"
/// Strings can also use @ to create a verbatim string literal.
/// This will ignore escape characters such as '\', '\n', '\t', etc.
let string3 = @"C:\Program Files\"
/// String literals can also use triple-quotes.
let string4 = """The computer said "hello world" when I told it to!"""
/// String concatenation is normally done with the '+' operator.
let helloWorld = string1 + " " + string2
// This line uses '%s' to print a string value. This is type-safe.
printfn "%s" helloWorld
/// Substrings use the indexer notation. This line extracts the first 7 characters as a substring.
/// Note that like many languages, Strings are zero-indexed in F#.
let substring = helloWorld[0..6]
printfn $"{substring}"
Tanımlama grupları
Tanımlama demetleri F# dilinde çok önemli. Bunlar, adsız ancak sıralı değerlerin kendileri olarak değerlendirilebilecek bir gruplardır. Bunları diğer değerlerden toplanan değerler olarak düşünün. İşlevden kolayca birden çok değer döndürmek veya bazı geçici kolaylıklar için değerleri gruplandırma gibi birçok kullanımları vardır.
module Tuples =
/// A simple tuple of integers.
let tuple1 = (1, 2, 3)
/// A function that swaps the order of two values in a tuple.
///
/// F# Type Inference will automatically generalize the function to have a generic type,
/// meaning that it will work with any type.
let swapElems (a, b) = (b, a)
printfn $"The result of swapping (1, 2) is {(swapElems (1,2))}"
/// A tuple consisting of an integer, a string,
/// and a double-precision floating point number.
let tuple2 = (1, "fred", 3.1415)
printfn $"tuple1: {tuple1}\ttuple2: {tuple2}"
Ayrıca tanımlama kümeleri de oluşturabilirsiniz struct . Bunlar aynı zamanda demetler struct de olan C#7/Visual Basic 15 tanımlama kümeleri ile tam olarak birlikte çalışabilir:
/// Tuples are normally objects, but they can also be represented as structs.
///
/// These interoperate completely with structs in C# and Visual Basic.NET; however,
/// struct tuples are not implicitly convertible with object tuples (often called reference tuples).
///
/// The second line below will fail to compile because of this. Uncomment it to see what happens.
let sampleStructTuple = struct (1, 2)
//let thisWillNotCompile: (int*int) = struct (1, 2)
// Although you can
let convertFromStructTuple (struct(a, b)) = (a, b)
let convertToStructTuple (a, b) = struct(a, b)
printfn $"Struct Tuple: {sampleStructTuple}\nReference tuple made from the Struct Tuple: {(sampleStructTuple |> convertFromStructTuple)}"
Tanımlama demetlerinin değer türleri olduğundan struct , örtük olarak başvuru tanımlama demetlerine dönüştürülemeyeceğini veya tam tersinin yapılamadığını unutmayın. Başvuru ve yapı tanımlama grubu arasında açıkça dönüştürmeniz gerekir.
Pipelines
Boru işleci |> , F# dilinde veri işlenirken kapsamlı olarak kullanılır. Bu işleç, işlevlerin "işlem hatlarını" esnek bir şekilde oluşturmanıza olanak tanır. Aşağıdaki örnek, basit bir işlevsel işlem hattı oluşturmak için bu işleçlerden nasıl yararlanabileceğinizi açıklar:
module PipelinesAndComposition =
/// Squares a value.
let square x = x * x
/// Adds 1 to a value.
let addOne x = x + 1
/// Tests if an integer value is odd via modulo.
///
/// '<>' is a binary comparison operator that means "not equal to".
let isOdd x = x % 2 <> 0
/// A list of 5 numbers. More on lists later.
let numbers = [ 1; 2; 3; 4; 5 ]
/// Given a list of integers, it filters out the even numbers,
/// squares the resulting odds, and adds 1 to the squared odds.
let squareOddValuesAndAddOne values =
let odds = List.filter isOdd values
let squares = List.map square odds
let result = List.map addOne squares
result
printfn $"processing {numbers} through 'squareOddValuesAndAddOne' produces: {squareOddValuesAndAddOne numbers}"
/// A shorter way to write 'squareOddValuesAndAddOne' is to nest each
/// sub-result into the function calls themselves.
///
/// This makes the function much shorter, but it's difficult to see the
/// order in which the data is processed.
let squareOddValuesAndAddOneNested values =
List.map addOne (List.map square (List.filter isOdd values))
printfn $"processing {numbers} through 'squareOddValuesAndAddOneNested' produces: {squareOddValuesAndAddOneNested numbers}"
/// A preferred way to write 'squareOddValuesAndAddOne' is to use F# pipe operators.
/// This allows you to avoid creating intermediate results, but is much more readable
/// than nesting function calls like 'squareOddValuesAndAddOneNested'
let squareOddValuesAndAddOnePipeline values =
values
|> List.filter isOdd
|> List.map square
|> List.map addOne
printfn $"processing {numbers} through 'squareOddValuesAndAddOnePipeline' produces: {squareOddValuesAndAddOnePipeline numbers}"
/// You can shorten 'squareOddValuesAndAddOnePipeline' by moving the second `List.map` call
/// into the first, using a Lambda Function.
///
/// Note that pipelines are also being used inside the lambda function. F# pipe operators
/// can be used for single values as well. This makes them very powerful for processing data.
let squareOddValuesAndAddOneShorterPipeline values =
values
|> List.filter isOdd
|> List.map(fun x -> x |> square |> addOne)
printfn $"processing {numbers} through 'squareOddValuesAndAddOneShorterPipeline' produces: {squareOddValuesAndAddOneShorterPipeline numbers}"
/// Lastly, you can eliminate the need to explicitly take 'values' in as a parameter by using '>>'
/// to compose the two core operations: filtering out even numbers, then squaring and adding one.
/// Likewise, the 'fun x -> ...' bit of the lambda expression is also not needed, because 'x' is simply
/// being defined in that scope so that it can be passed to a functional pipeline. Thus, '>>' can be used
/// there as well.
///
/// The result of 'squareOddValuesAndAddOneComposition' is itself another function which takes a
/// list of integers as its input. If you execute 'squareOddValuesAndAddOneComposition' with a list
/// of integers, you'll notice that it produces the same results as previous functions.
///
/// This is using what is known as function composition. This is possible because functions in F#
/// use Partial Application and the input and output types of each data processing operation match
/// the signatures of the functions we're using.
let squareOddValuesAndAddOneComposition =
List.filter isOdd >> List.map (square >> addOne)
printfn $"processing {numbers} through 'squareOddValuesAndAddOneComposition' produces: {squareOddValuesAndAddOneComposition numbers}"
Önceki örnekte liste işleme işlevleri, birinci sınıf işlevler ve kısmi uygulama dahil olmak üzere F# özelliğinin birçok özelliği kullanılmıştır. Bunlar gelişmiş kavramlar olsa da, işlevlerin işlem hattı oluştururken verileri işlemek için ne kadar kolay kullanılabileceğinin açık olması gerekir.
Listeler, Diziler ve Diziler
Listeler, Diziler ve Diziler, F# çekirdek kitaplığındaki üç birincil koleksiyon timdedir.
Listeler sıralı, aynı türde öğelerden oluşan sabit koleksiyonlardır. Bunlar tek tek bağlantılı listelerdir; bu da numaralandırma amaçlı olduğu, ancak büyükse rastgele erişim ve birleştirme için kötü bir seçenek olduğu anlamına gelir. Bu, genellikle Listeleri temsil etmek için tek bağlantılı bir liste kullanmayan diğer popüler dillerdeki Listeler'in aksinedir.
module Lists =
/// Lists are defined using [ ... ]. This is an empty list.
let list1 = [ ]
/// This is a list with 3 elements. ';' is used to separate elements on the same line.
let list2 = [ 1; 2; 3 ]
/// You can also separate elements by placing them on their own lines.
let list3 = [
1
2
3
]
/// This is a list of integers from 1 to 1000
let numberList = [ 1 .. 1000 ]
/// Lists can also be generated by computations. This is a list containing
/// all the days of the year.
///
/// 'yield' is used for on-demand evaluation. More on this later in Sequences.
let daysList =
[ for month in 1 .. 12 do
for day in 1 .. System.DateTime.DaysInMonth(2017, month) do
yield System.DateTime(2017, month, day) ]
// Print the first 5 elements of 'daysList' using 'List.take'.
printfn $"The first 5 days of 2017 are: {daysList |> List.take 5}"
/// Computations can include conditionals. This is a list containing the tuples
/// which are the coordinates of the black squares on a chess board.
let blackSquares =
[ for i in 0 .. 7 do
for j in 0 .. 7 do
if (i+j) % 2 = 1 then
yield (i, j) ]
/// Lists can be transformed using 'List.map' and other functional programming combinators.
/// This definition produces a new list by squaring the numbers in numberList, using the pipeline
/// operator to pass an argument to List.map.
let squares =
numberList
|> List.map (fun x -> x*x)
/// There are many other list combinations. The following computes the sum of the squares of the
/// numbers divisible by 3.
let sumOfSquares =
numberList
|> List.filter (fun x -> x % 3 = 0)
|> List.sumBy (fun x -> x * x)
printfn $"The sum of the squares of numbers up to 1000 that are divisible by 3 is: %d{sumOfSquares}"
Diziler , aynı türde sabit boyutlu, değiştirilebilir öğe koleksiyonlarıdır. Öğelere hızlı rastgele erişimi desteklerler ve yalnızca bitişik bellek blokları olduklarından F# listelerinden daha hızlıdırlar.
module Arrays =
/// This is The empty array. Note that the syntax is similar to that of Lists, but uses `[| ... |]` instead.
let array1 = [| |]
/// Arrays are specified using the same range of constructs as lists.
let array2 = [| "hello"; "world"; "and"; "hello"; "world"; "again" |]
/// This is an array of numbers from 1 to 1000.
let array3 = [| 1 .. 1000 |]
/// This is an array containing only the words "hello" and "world".
let array4 =
[| for word in array2 do
if word.Contains("l") then
yield word |]
/// This is an array initialized by index and containing the even numbers from 0 to 2000.
let evenNumbers = Array.init 1001 (fun n -> n * 2)
/// Sub-arrays are extracted using slicing notation.
let evenNumbersSlice = evenNumbers[0..500]
/// You can loop over arrays and lists using 'for' loops.
for word in array4 do
printfn $"word: {word}"
// You can modify the contents of an array element by using the left arrow assignment operator.
//
// To learn more about this operator, see: https://learn.microsoft.com/dotnet/fsharp/language-reference/values/index#mutable-variables
array2[1] <- "WORLD!"
/// You can transform arrays using 'Array.map' and other functional programming operations.
/// The following calculates the sum of the lengths of the words that start with 'h'.
///
/// Note that in this case, similar to Lists, array2 is not mutated by Array.filter.
let sumOfLengthsOfWords =
array2
|> Array.filter (fun x -> x.StartsWith "h")
|> Array.sumBy (fun x -> x.Length)
printfn $"The sum of the lengths of the words in Array 2 is: %d{sumOfLengthsOfWords}"
Diziler , tümü aynı türde olan mantıksal bir öğe dizisidir. Bunlar, herhangi bir mantıksal öğe serisinde "görünümünüz" olma özelliğine sahip Listeler ve Diziler'den daha genel bir türdür. Ayrıca, gecikmeli olabilecekleri için de öne çıkarlar, bu da öğelerin yalnızca ihtiyaç duyulduğunda hesaplanabileceği anlamına gelir.
module Sequences =
/// This is the empty sequence.
let seq1 = Seq.empty
/// This a sequence of values.
let seq2 = seq { yield "hello"; yield "world"; yield "and"; yield "hello"; yield "world"; yield "again" }
/// This is an on-demand sequence from 1 to 1000.
let numbersSeq = seq { 1 .. 1000 }
/// This is a sequence producing the words "hello" and "world"
let seq3 =
seq { for word in seq2 do
if word.Contains("l") then
yield word }
/// This is a sequence producing the even numbers up to 2000.
let evenNumbers = Seq.init 1001 (fun n -> n * 2)
let rnd = System.Random()
/// This is an infinite sequence which is a random walk.
/// This example uses yield! to return each element of a subsequence.
let rec randomWalk x =
seq { yield x
yield! randomWalk (x + rnd.NextDouble() - 0.5) }
/// This example shows the first 100 elements of the random walk.
let first100ValuesOfRandomWalk =
randomWalk 5.0
|> Seq.truncate 100
|> Seq.toList
printfn $"First 100 elements of a random walk: {first100ValuesOfRandomWalk}"
Özyinelemeli İşlevler
Koleksiyonları veya öğe dizilerini işlemek genellikle F# dilinde özyineleme ile yapılır. F# döngüler ve kesinlik temelli programlama desteğine sahip olsa da, doğruluğu garanti etmek daha kolay olduğundan özyineleme tercih edilir.
Not
Aşağıdaki örnek, ifade aracılığıyla desen eşleştirmesini match kullanır. Bu temel yapı, bu makalenin devamında ele alınmıştır.
module RecursiveFunctions =
/// This example shows a recursive function that computes the factorial of an
/// integer. It uses 'let rec' to define a recursive function.
let rec factorial n =
if n = 0 then 1 else n * factorial (n-1)
printfn $"Factorial of 6 is: %d{factorial 6}"
/// Computes the greatest common factor of two integers.
///
/// Since all of the recursive calls are tail calls,
/// the compiler will turn the function into a loop,
/// which improves performance and reduces memory consumption.
let rec greatestCommonFactor a b =
if a = 0 then b
elif a < b then greatestCommonFactor a (b - a)
else greatestCommonFactor (a - b) b
printfn $"The Greatest Common Factor of 300 and 620 is %d{greatestCommonFactor 300 620}"
/// This example computes the sum of a list of integers using recursion.
///
/// '::' is used to split a list into the head and tail of the list,
/// the head being the first element and the tail being the rest of the list.
let rec sumList xs =
match xs with
| [] -> 0
| y::ys -> y + sumList ys
/// This makes 'sumList' tail recursive, using a helper function with a result accumulator.
let rec private sumListTailRecHelper accumulator xs =
match xs with
| [] -> accumulator
| y::ys -> sumListTailRecHelper (accumulator+y) ys
/// This invokes the tail recursive helper function, providing '0' as a seed accumulator.
/// An approach like this is common in F#.
let sumListTailRecursive xs = sumListTailRecHelper 0 xs
let oneThroughTen = [1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10]
printfn $"The sum 1-10 is %d{sumListTailRecursive oneThroughTen}"
F# ayrıca bir döngü yapısı kadar hızlı olmaları için özyinelemeli çağrıları iyileştirmenin bir yolu olan Kuyruk Çağrısı İyileştirmesi için de tam desteğe sahiptir.
Kayıt ve Ayrımcı Birleşim Türleri
Kayıt ve Birleşim türleri, F# kodunda kullanılan iki temel veri türüdür ve genellikle F# programında verileri temsil etmenin en iyi yoludur. Bu onları diğer dillerdeki sınıflara benzer hale getirse de, birincil farklarından biri yapısal eşitlik semantiğine sahip olmalarıdır. Bu, "yerel" olarak karşılaştırılabilir oldukları ve eşitliğin basit olduğu anlamına gelir. Yalnızca birinin diğerine eşit olup olmadığını denetleyin.
Kayıtlar , isteğe bağlı üyelerle (yöntemler gibi) adlandırılmış değerlerin bir toplamıdır. C# veya Java hakkında bilgi sahibiyseniz, bunlar yalnızca yapısal eşitlik ve daha az seremoni ile POCO'lara veya POCO'lara benzer olmalıdır.
module RecordTypes =
/// This example shows how to define a new record type.
type ContactCard =
{ Name : string
Phone : string
Verified : bool }
/// This example shows how to instantiate a record type.
let contact1 =
{ Name = "Alf"
Phone = "(206) 555-0157"
Verified = false }
/// You can also do this on the same line with ';' separators.
let contactOnSameLine = { Name = "Alf"; Phone = "(206) 555-0157"; Verified = false }
/// This example shows how to use "copy-and-update" on record values. It creates
/// a new record value that is a copy of contact1, but has different values for
/// the 'Phone' and 'Verified' fields.
///
/// To learn more, see: https://learn.microsoft.com/dotnet/fsharp/language-reference/copy-and-update-record-expressions
let contact2 =
{ contact1 with
Phone = "(206) 555-0112"
Verified = true }
/// This example shows how to write a function that processes a record value.
/// It converts a 'ContactCard' object to a string.
let showContactCard (c: ContactCard) =
c.Name + " Phone: " + c.Phone + (if not c.Verified then " (unverified)" else "")
printfn $"Alf's Contact Card: {showContactCard contact1}"
/// This is an example of a Record with a member.
type ContactCardAlternate =
{ Name : string
Phone : string
Address : string
Verified : bool }
/// Members can implement object-oriented members.
member this.PrintedContactCard =
this.Name + " Phone: " + this.Phone + (if not this.Verified then " (unverified)" else "") + this.Address
let contactAlternate =
{ Name = "Alf"
Phone = "(206) 555-0157"
Verified = false
Address = "111 Alf Street" }
// Members are accessed via the '.' operator on an instantiated type.
printfn $"Alf's alternate contact card is {contactAlternate.PrintedContactCard}"
Kayıtları yapı olarak da temsil edebilirsiniz. Bu işlem şu öznitelikle [<Struct>] yapılır:
[<Struct>]
type ContactCardStruct =
{ Name : string
Phone : string
Verified : bool }
Ayrımcı Birleşimler (DU) bir dizi adlandırılmış form veya servis talebi olabilecek değerlerdir. türünde depolanan veriler birkaç farklı değerden biri olabilir.
module DiscriminatedUnions =
/// The following represents the suit of a playing card.
type Suit =
| Hearts
| Clubs
| Diamonds
| Spades
/// A Discriminated Union can also be used to represent the rank of a playing card.
type Rank =
/// Represents the rank of cards 2 .. 10
| Value of int
| Ace
| King
| Queen
| Jack
/// Discriminated Unions can also implement object-oriented members.
static member GetAllRanks() =
[ yield Ace
for i in 2 .. 10 do yield Value i
yield Jack
yield Queen
yield King ]
/// This is a record type that combines a Suit and a Rank.
/// It's common to use both Records and Discriminated Unions when representing data.
type Card = { Suit: Suit; Rank: Rank }
/// This computes a list representing all the cards in the deck.
let fullDeck =
[ for suit in [ Hearts; Diamonds; Clubs; Spades] do
for rank in Rank.GetAllRanks() do
yield { Suit=suit; Rank=rank } ]
/// This example converts a 'Card' object to a string.
let showPlayingCard (c: Card) =
let rankString =
match c.Rank with
| Ace -> "Ace"
| King -> "King"
| Queen -> "Queen"
| Jack -> "Jack"
| Value n -> string n
let suitString =
match c.Suit with
| Clubs -> "clubs"
| Diamonds -> "diamonds"
| Spades -> "spades"
| Hearts -> "hearts"
rankString + " of " + suitString
/// This example prints all the cards in a playing deck.
let printAllCards() =
for card in fullDeck do
printfn $"{showPlayingCard card}"
DU'ları, ilkel türler üzerinde etki alanı modellemesine yardımcı olmak için Tek Durumlu Ayrımcı Birleşimler olarak da kullanabilirsiniz. Genellikle dizeler ve diğer temel türler bir şeyi temsil etmek için kullanılır ve bu nedenle belirli bir anlam verilir. Ancak, verilerin yalnızca ilkel gösterimini kullanmak yanlışlıkla yanlış bir değer atamaya neden olabilir! Her bilgi türünü ayrı bir tek durumlu birleşim olarak temsil etmek, bu senaryoda doğruluğu zorunlu kılabilir.
// Single-case DUs are often used for domain modeling. This can buy you extra type safety
// over primitive types such as strings and ints.
//
// Single-case DUs cannot be implicitly converted to or from the type they wrap.
// For example, a function which takes in an Address cannot accept a string as that input,
// or vice versa.
type Address = Address of string
type Name = Name of string
type SSN = SSN of int
// You can easily instantiate a single-case DU as follows.
let address = Address "111 Alf Way"
let name = Name "Alf"
let ssn = SSN 1234567890
/// When you need the value, you can unwrap the underlying value with a simple function.
let unwrapAddress (Address a) = a
let unwrapName (Name n) = n
let unwrapSSN (SSN s) = s
// Printing single-case DUs is simple with unwrapping functions.
printfn $"Address: {address |> unwrapAddress}, Name: {name |> unwrapName}, and SSN: {ssn |> unwrapSSN}"
Yukarıdaki örnekte gösterildiği gibi, tek bir ayrımcı birleşimde temel alınan değeri almak için açıkça kaldırmanız gerekir.
Ayrıca, DU'lar özyinelemeli tanımları da destekleyerek ağaçları ve doğal olarak özyinelemeli verileri kolayca temsil etmenizi sağlar. Örneğin, ve işlevleriyle existsinsert bir İkili Arama Ağacını şu şekilde temsil edebilirsiniz.
/// Discriminated Unions also support recursive definitions.
///
/// This represents a Binary Search Tree, with one case being the Empty tree,
/// and the other being a Node with a value and two subtrees.
///
/// Note 'T here is a type parameter, indicating that 'BST' is a generic type.
/// More on generics later.
type BST<'T> =
| Empty
| Node of value:'T * left: BST<'T> * right: BST<'T>
/// Check if an item exists in the binary search tree.
/// Searches recursively using Pattern Matching. Returns true if it exists; otherwise, false.
let rec exists item bst =
match bst with
| Empty -> false
| Node (x, left, right) ->
if item = x then true
elif item < x then (exists item left) // Check the left subtree.
else (exists item right) // Check the right subtree.
/// Inserts an item in the Binary Search Tree.
/// Finds the place to insert recursively using Pattern Matching, then inserts a new node.
/// If the item is already present, it does not insert anything.
let rec insert item bst =
match bst with
| Empty -> Node(item, Empty, Empty)
| Node(x, left, right) as node ->
if item = x then node // No need to insert, it already exists; return the node.
elif item < x then Node(x, insert item left, right) // Call into left subtree.
else Node(x, left, insert item right) // Call into right subtree.
DU'lar veri türündeki ağacın özyinelemeli yapısını temsil etmenizi sağladığından, bu özyinelemeli yapı üzerinde çalışma basittir ve doğruluğu garanti eder. Aşağıda gösterildiği gibi desen eşleştirmede de desteklenir.
Desen Eşleştirme
Desen Eşleştirme , F# türlerinde çalışma için doğruluğu sağlayan F# özelliğidir. Yukarıdaki örneklerde büyük olasılıkla oldukça fazla söz dizimi fark etmişsinizdir match x with ... . Bu yapı, veri türlerinin "şeklini" anlayabilen derleyicinin, Kapsamlı Desen Eşleştirme olarak bilinen bir veri türü kullanırken olası tüm durumları hesaba katmaya zorlamasını sağlar. Bu, doğruluk açısından son derece güçlüdür ve normalde çalışma zamanı endişesi olan şeyi derleme zamanı endişesine "kaldırmak" için akıllıca kullanılabilir.
module PatternMatching =
/// A record for a person's first and last name
type Person = {
First : string
Last : string
}
/// A Discriminated Union of 3 different kinds of employees
type Employee =
| Engineer of engineer: Person
| Manager of manager: Person * reports: List<Employee>
| Executive of executive: Person * reports: List<Employee> * assistant: Employee
/// Count everyone underneath the employee in the management hierarchy,
/// including the employee. The matches bind names to the properties
/// of the cases so that those names can be used inside the match branches.
/// Note that the names used for binding do not need to be the same as the
/// names given in the DU definition above.
let rec countReports(emp : Employee) =
1 + match emp with
| Engineer(person) ->
0
| Manager(person, reports) ->
reports |> List.sumBy countReports
| Executive(person, reports, assistant) ->
(reports |> List.sumBy countReports) + countReports assistant
Fark etmiş olabileceğiniz bir şey, desenin _ kullanımıdır. Bu, "Bir şeyin ne olduğu umurumda değil" demenin bir yolu olan Joker Karakter Deseni olarak bilinir. Kullanışlı olsa da, Çok Yönlü Desen Eşleştirme'yi yanlışlıkla atlayabilir ve kullanırken _dikkatli değilseniz derleme zamanı zorlamalarından artık yararlanamazsınız. Desen eşleştirme sırasında parçalanmış bir türün belirli parçalarına veya desen eşleştirme ifadesindeki tüm anlamlı durumları numaralandırdığınızda son yan tümcesine dikkat etmediğinizde en iyi şekilde kullanılır.
Aşağıdaki örnekte, _ ayrıştırma işlemi başarısız olduğunda bu durum kullanılır.
/// Find all managers/executives named "Dave" who do not have any reports.
/// This uses the 'function' shorthand to as a lambda expression.
let findDaveWithOpenPosition(emps : List<Employee>) =
emps
|> List.filter(function
| Manager({First = "Dave"}, []) -> true // [] matches an empty list.
| Executive({First = "Dave"}, [], _) -> true
| _ -> false) // '_' is a wildcard pattern that matches anything.
// This handles the "or else" case.
/// You can also use the shorthand function construct for pattern matching,
/// which is useful when you're writing functions which make use of Partial Application.
let private parseHelper (f: string -> bool * 'T) = f >> function
| (true, item) -> Some item
| (false, _) -> None
let parseDateTimeOffset = parseHelper DateTimeOffset.TryParse
let result = parseDateTimeOffset "1970-01-01"
match result with
| Some dto -> printfn "It parsed!"
| None -> printfn "It didn't parse!"
// Define some more functions which parse with the helper function.
let parseInt = parseHelper Int32.TryParse
let parseDouble = parseHelper Double.TryParse
let parseTimeSpan = parseHelper TimeSpan.TryParse
Etkin Desenler , desen eşleştirme ile kullanılacak başka bir güçlü yapıdır. Giriş verilerini özel formlara bölümlemenize olanak sağlar ve bunları desen eşleştirme çağrı sitesinde ayrıştırır. Bunlar da parametrelendirilebilir ve bu sayede bölümü işlev olarak tanımlamaya olanak tanır. Önceki örneği Etkin Desenleri destekleyecek şekilde genişletmek şuna benzer:
let (|Int|_|) = parseInt
let (|Double|_|) = parseDouble
let (|Date|_|) = parseDateTimeOffset
let (|TimeSpan|_|) = parseTimeSpan
/// Pattern Matching via 'function' keyword and Active Patterns often looks like this.
let printParseResult = function
| Int x -> printfn $"%d{x}"
| Double x -> printfn $"%f{x}"
| Date d -> printfn $"%O{d}"
| TimeSpan t -> printfn $"%O{t}"
| _ -> printfn "Nothing was parse-able!"
// Call the printer with some different values to parse.
printParseResult "12"
printParseResult "12.045"
printParseResult "12/28/2016"
printParseResult "9:01PM"
printParseResult "banana!"
Seçenekler
Ayrımcı Birleşim türlerinin özel durumlarından biri, F# çekirdek kitaplığının bir parçası olması için çok yararlı olan Seçenek Türü'dür.
Seçenek Türü , iki durumdan birini temsil eden bir türdür: değer veya hiçbir şey. Bir değerin belirli bir işlemden kaynaklandığı veya kaynaklanmayabileceği herhangi bir senaryoda kullanılır. Bu, sizi her iki durumda da hesaba katmaya zorlayarak çalışma zamanı sorunu yerine derleme zamanı endişesi haline getirir. Bunlar genellikle "hiçbir şeyi" temsil etmek için kullanılan API'lerde null kullanılır, bu nedenle birçok durumda endişelenme NullReferenceException ihtiyacını ortadan kaldırır.
module OptionValues =
/// First, define a zip code defined via Single-case Discriminated Union.
type ZipCode = ZipCode of string
/// Next, define a type where the ZipCode is optional.
type Customer = { ZipCode: ZipCode option }
/// Next, define an interface type that represents an object to compute the shipping zone for the customer's zip code,
/// given implementations for the 'getState' and 'getShippingZone' abstract methods.
type IShippingCalculator =
abstract GetState : ZipCode -> string option
abstract GetShippingZone : string -> int
/// Next, calculate a shipping zone for a customer using a calculator instance.
/// This uses combinators in the Option module to allow a functional pipeline for
/// transforming data with Optionals.
let CustomerShippingZone (calculator: IShippingCalculator, customer: Customer) =
customer.ZipCode
|> Option.bind calculator.GetState
|> Option.map calculator.GetShippingZone
Ölçü Birimleri
F#'ın tür sistemi, Ölçü Birimleri aracılığıyla sayısal değişmez değerler için bağlam sağlama özelliğini içerir. Ölçü birimleri, sayısal bir türü Ölçümler gibi bir birime ilişkilendirmenizi sağlar ve işlevlerin sayısal değişmez değerler yerine birimler üzerinde çalışma yapmasını sağlar. Bu, derleyicinin geçirilen sayısal değişmez değer türlerinin belirli bir bağlam altında anlamlı olduğunu doğrulamasını sağlar ve bu nedenle bu tür bir çalışmayla ilişkili çalışma zamanı hatalarını ortadan kaldırır.
module UnitsOfMeasure =
/// First, open a collection of common unit names
open Microsoft.FSharp.Data.UnitSystems.SI.UnitNames
/// Define a unitized constant
let sampleValue1 = 1600.0<meter>
/// Next, define a new unit type
[<Measure>]
type mile =
/// Conversion factor mile to meter.
static member asMeter = 1609.34<meter/mile>
/// Define a unitized constant
let sampleValue2 = 500.0<mile>
/// Compute metric-system constant
let sampleValue3 = sampleValue2 * mile.asMeter
// Values using Units of Measure can be used just like the primitive numeric type for things like printing.
printfn $"After a %f{sampleValue1} race I would walk %f{sampleValue2} miles which would be %f{sampleValue3} meters"
F# Çekirdek kitaplığı birçok SI birim türünü ve birim dönüştürmesini tanımlar. Daha fazla bilgi edinmek için FSharp.Data.UnitSystems.SI.UnitSymbols Ad Alanına göz atın.
Nesne Programlama
F# sınıflar, Arabirimler, Soyut Sınıflar, Devralma vb. aracılığıyla nesne programlama için tam desteğe sahiptir.
Sınıflar, .NET nesnelerini temsil eden ve Üyeleri olarak özellikleri, yöntemleri ve olayları olan türlerdir.
module DefiningClasses =
/// A simple two-dimensional Vector class.
///
/// The class's constructor is on the first line,
/// and takes two arguments: dx and dy, both of type 'double'.
type Vector2D(dx : double, dy : double) =
/// This internal field stores the length of the vector, computed when the
/// object is constructed
let length = sqrt (dx*dx + dy*dy)
// 'this' specifies a name for the object's self-identifier.
// In instance methods, it must appear before the member name.
member this.DX = dx
member this.DY = dy
member this.Length = length
/// This member is a method. The previous members were properties.
member this.Scale(k) = Vector2D(k * this.DX, k * this.DY)
/// This is how you instantiate the Vector2D class.
let vector1 = Vector2D(3.0, 4.0)
/// Get a new scaled vector object, without modifying the original object.
let vector2 = vector1.Scale(10.0)
printfn $"Length of vector1: %f{vector1.Length}\nLength of vector2: %f{vector2.Length}"
Genel sınıfları tanımlamak da kolaydır.
module DefiningGenericClasses =
type StateTracker<'T>(initialElement: 'T) =
/// This internal field store the states in a list.
let mutable states = [ initialElement ]
/// Add a new element to the list of states.
member this.UpdateState newState =
states <- newState :: states // use the '<-' operator to mutate the value.
/// Get the entire list of historical states.
member this.History = states
/// Get the latest state.
member this.Current = states.Head
/// An 'int' instance of the state tracker class. Note that the type parameter is inferred.
let tracker = StateTracker 10
// Add a state
tracker.UpdateState 17
Arabirim uygulamak için söz dizimi veya Nesne İfadesi kullanabilirsinizinterface ... with.
module ImplementingInterfaces =
/// This is a type that implements IDisposable.
type ReadFile() =
let file = new System.IO.StreamReader("readme.txt")
member this.ReadLine() = file.ReadLine()
// This is the implementation of IDisposable members.
interface System.IDisposable with
member this.Dispose() = file.Close()
/// This is an object that implements IDisposable via an Object Expression
/// Unlike other languages such as C# or Java, a new type definition is not needed
/// to implement an interface.
let interfaceImplementation =
{ new System.IDisposable with
member this.Dispose() = printfn "disposed" }
Hangi Türlerin Kullanılacağı
Sınıfların, Kayıtların, Ayrımcı Birleşimlerin ve Tanımlama Listelerinin varlığı önemli bir soruya yol açar: hangisini kullanmalısınız? Hayattaki her şey gibi, cevap da sizin koşullarınıza bağlıdır.
Tanımlama kümeleri, bir işlevden birden çok değer döndürmek ve değerlerin geçici bir toplamını değer olarak kullanmak için mükemmeldir.
Kayıtlar, isteğe bağlı üyeler için etiket ve destek olarak adlandırılan Tanımlama Grubu'ndan bir "yukarı adımdır". Bunlar, programınız aracılığıyla aktarım sırasındaki verilerin düşük seremonili bir gösterimi için idealdir. Yapısal eşitlikleri olduğundan, karşılaştırma ile kullanımı kolaydır.
Ayrımcı Birleşimlerin birçok kullanım alanı vardır, ancak temel avantaj, bir verinin sahip olabileceği tüm olası "şekilleri" hesaba katmak için bunları Desen Eşleştirme ile birlikte kullanabilmektir.
Sınıflar, bilgileri temsil etmeniz ve bu bilgileri işlevselliğe bağlamanız gerektiği durumlar gibi çok sayıda nedenden dolayı mükemmeldir. Temel bir kural olarak, kavramsal olarak bazı verilere bağlı işlevlere sahip olduğunuzda Sınıfları ve Nesne Odaklı Programlama ilkelerini kullanmak önemli bir avantajdır. Sınıflar, C# ve Visual Basic ile birlikte çalışırken de tercih edilen veri türüdür, bu diller neredeyse her şey için sınıfları kullanır.
Sonraki Adımlar
Dilin temel özelliklerinden bazılarını gördüğünüze göre, ilk F# programlarınızı yazmaya hazır olmanız gerekir! Geliştirme ortamınızı ayarlamayı ve kod yazmayı öğrenmek için Başlarken'e göz atın.
Ayrıca F# dilinde kavramsal içeriklerden oluşan kapsamlı bir koleksiyon görmek için F# Dil Başvurusu'na göz atın.
