ElixirSchool 项目教程：深入理解 Elixir 函数机制-优快云博客

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ElixirSchool 项目教程：深入理解 Elixir 函数机制

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前言

在函数式编程语言 Elixir 中，函数是一等公民，这意味着它们可以像其他数据类型一样被传递和操作。本文将全面解析 Elixir 中函数的各种特性和使用方式，帮助开发者掌握这一核心概念。

匿名函数基础

匿名函数是 Elixir 中最基础也是最重要的函数形式，它们没有名称但功能强大。

基本定义

使用 fn 和 end 关键字定义匿名函数：

sum = fn (a, b) -> a + b end
sum.(2, 3)  # 返回 5

注意调用匿名函数时需要使用 . 运算符。

简写形式

Elixir 提供了更简洁的匿名函数定义方式：

sum = &(&1 + &2)
sum.(2, 3)  # 返回 5

在这种简写形式中：

&1 表示第一个参数
&2 表示第二个参数
以此类推

模式匹配与函数

Elixir 的模式匹配特性同样适用于函数定义，这使得函数可以根据输入参数的不同形式执行不同的逻辑。

多子句函数

handle_result = fn
  {:ok, result} -> "处理结果..."
  {:ok, _} -> "这行不会执行"
  {:error} -> "发生错误!"
end

handle_result.({:ok, 1})  # 返回 "处理结果..."
handle_result.({:error})   # 返回 "发生错误!"

Elixir 会从上到下依次匹配，直到找到第一个匹配的子句。

命名函数详解

命名函数是模块化的基础，它们定义在模块内部，可以被其他模块调用。

基本定义

defmodule Greeter do
  def hello(name) do
    "Hello, " <> name
  end
end

Greeter.hello("Sean")  # 返回 "Hello, Sean"

单行简写

对于简单的函数体，可以使用 do: 简写：

defmodule Greeter do
  def hello(name), do: "Hello, " <> name
end

递归示例

命名函数非常适合实现递归算法：

defmodule Length do
  def of([]), do: 0
  def of([_ | tail]), do: 1 + of(tail)
end

Length.of([1, 2, 3])  # 返回 3

函数名称与元数

在 Elixir 中，函数由其名称和参数数量（元数）共同标识：

defmodule Greeter2 do
  def hello(), do: "Hello, anonymous!"  # hello/0
  def hello(name), do: "Hello, " <> name  # hello/1
  def hello(name1, name2), do: "Hello, #{name1} and #{name2}"  # hello/2
end

这些函数虽然同名但元数不同，在 Elixir 中被视为完全不同的函数。

高级模式匹配技巧

映射参数匹配

defmodule Greeter1 do
  def hello(%{name: person_name}) do
    "Hello, " <> person_name
  end
end

fred = %{name: "Fred", age: 95}
Greeter1.hello(fred)  # 返回 "Hello, Fred"

保留完整映射

如果需要同时访问特定键和整个映射：

defmodule Greeter2 do
  def hello(%{name: person_name} = person) do
    IO.puts "Hello, " <> person_name
    IO.inspect person
  end
end

这种写法会同时绑定 person_name 和 person 两个变量。

私有函数

使用 defp 定义模块内部使用的私有函数：

defmodule Greeter do
  def hello(name), do: phrase() <> name
  defp phrase, do: "Hello, "
end

守卫子句

守卫子句可以基于参数条件选择不同的函数实现：

defmodule Greeter do
  def hello(names) when is_list(names) do
    Enum.join(names, ", ") |> hello()
  end

  def hello(name) when is_binary(name) do
    "Hello, " <> name
  end
end

默认参数处理

基本用法

defmodule Greeter do
  def hello(name, language_code \\ "en") do
    phrase(language_code) <> name
  end

  defp phrase("en"), do: "Hello, "
  defp phrase("es"), do: "Hola, "
end

多子句函数的默认参数

当多个函数子句需要默认参数时，应该这样处理：

defmodule Greeter do
  def hello(names, language_code \\ "en")

  def hello(names, language_code) when is_list(names) do
    Enum.join(names, ", ") |> hello(language_code)
  end

  def hello(name, language_code) when is_binary(name) do
    phrase(language_code) <> name
  end
end