F#编程与数据结构实践解析-优快云博客

26、根据以下声明和赋值，绘制环境和存储的示意图：let mutable x = 1;; let mutable y = (x,2);; let z = y;; x <- 7;;

## 环境与存储绘制说明

可按如下方式绘制环境和存储：

### 环境部分
- `x` 指向一个可变整数
- `y` 指向一个元组
- `z` 指向与 `y` 相同的元组

### 存储部分
- `x` 对应的值为 7（初始为 1，后被赋值为 7）
- `y` 和 `z` 对应的元组为 `(7, 2)`（因 `x` 改变，元组中 `x` 的值更新）

### 绘图说明
- **环境部分**：用箭头表示变量到存储位置的映射
- **存储部分**：列出各变量对应的值

27、声明序列 let mutable a = []; let f x = a <- (x :: a); f(1);; 能被 F# 接受，请解释原因。

该声明序列不能被 F# 接受。因为声明 let mutable a = [] 是将 a 绑定到多态表达式 mutable [] 的值，此表达式不被视为值表达式，会被多态表达式使用限制规则拒绝。

若允许该声明，后续调用 f 函数时会出现类型错误，如 f(1) 和 f("ab") 都能通过类型检查，但在计算 f("ab") 时会出现非法表达式 "ab"::[1] 。

28、对以下声明和赋值操作得到的环境和存储进行绘图表示：定义类型 t1 为包含可变整数字段 a 的记录；定义类型 t2 为包含可变整数字段 b 和 t1 类型字段 c 的记录；创建 t1 类型的实例 x，其字段 a 初始值为 1；创建 t2 类型的实例 y，其字段 b 初始值为 x.a 的值，字段 c 初始值为 x；将 x 的字段 a 的值修改为 3。

在赋值操作 x.a <- 3 之前：

环境中：
x 映射到 { a 映射到 loc1 }
y 映射到 { b 映射到 loc2, c 映射到 loc1 }
存储中：
loc1 存储值 1
loc2 存储值 1

在赋值操作 x.a <- 3 之后：

环境中：
x 映射到 { a 映射到 loc1 }
y 映射到 { b 映射到 loc2, c 映射到 loc1 }
存储中：
loc1 存储值 3
loc2 存储值 1

可以根据这些信息进行绘图，图中应清晰展示环境中的变量映射关系以及存储中各位置存储的值。

29、声明 null 来表示记录类型 type t = { mutable link : t ; data : int };; 的默认值。声明该类型的其他一些值，并使用赋值操作来构建该类型值的链和环。声明一个函数，用于在该类型值的链的前端插入一个元素。

以下是实现上述要求的 F# 代码：

// 声明记录类型
type t = {
    mutable link : t option
    data : int
}

// 声明 null 作为默认值
let nullValue = { link = None; data = 0 }

// 声明其他类型 t 的值
let value1 = { link = None; data = 1 }
let value2 = { link = None; data = 2 }
let value3 = { link = None; data = 3 }

// 构建链
value1.link <- Some value2
value2.link <- Some value3

// 构建环
value3.link <- Some value1

// 声明函数在链的前端插入元素
let insertAtFront chain newElement =
    newElement.link <- Some chain
    newElement

上述代码首先声明了记录类型 t ，然后使用 None 表示 link 的默认值，模拟了 null 的效果。接着声明了一些类型为 t 的值，并使用赋值操作构建了链和环。最后，定义了一个函数 insertAtFront