心想事成

1.4.2 理解使用不可变性的代码   在前面介绍函数式风格的好处时，我们讨论过不可变性（immutability）。我们使用的示例是一个带边框的椭圆，但是代码的具体行为并不清楚。当我们用不可变对象重写了代码以后，它就变得更容易理解。在后面的章节中，我们会回到这个主题并更详细地讨论。此示例的目的是显示在实践中不可变的对象的表现。 再次强调，如果你在此时没能全部掌握，也不要担心。想象一下，我们

7.1.2 C# 中的函数式数据结构   我们曾经用 C# 实现过几个函数式不可变数据类型，比如 FuncList 或元组。在 C# 中，是通过以特殊方式写类来实现的，最重要的是，所有属性必须是不可变的，这是通过使用只读字段，或者通过声明的属性具有私有的 setter，且只在类的构造函数中设置来实现。在清单 7.3 中，我们使用第一种方法实现似于类清单 7.1 中 Rect 类型的类。  

7.1.1.1 处理记录   我们在本章后面还要用到Rect 类型，有两个简单的函数来处理矩形。第一个函数是缩小矩形，通过从每一条边上减去指定的宽度和高度，第二个函数是把我们的矩形表示形式转换成 System.Drawing 命名空间中的 RectangleF 类。清单 7.2 中是这两个函数。   清单 7.2 处理矩形的函数 (F# Interactive)   > open Sy

3.3.2 函数式列表 现在，我们已经适应了递归的一般概念，那么，可以详细地讨论函数式列表了。刚才我们提到过，列表可以为空，也可以由元素与另外的列表组成。因此，需要一个特殊的值来表示空列表，以及构建列表的方法，通过在已有列表的前面加上一个元素。第一个选项（空列表）有时称为 nil，第二个选项产生 cons cell（是构造列表单元的缩写，constructed list cell）。在图

3.2 使用不可变数据结构   不可变数据结构（或对象），其值一经产生就不可改变。当声明一个包含一些值的数据结构，这些值存储在插槽（slot）中，比如字段或值的声明。在函数编程中，所有这些插槽都是不可变的，这导致了数据结构的使用也是不可变的。在本节，我们将演示最简单的内置的不可变数据类型，在后面的章节中会看到更常见的函数式数据结构。

3.2.1元组类型（tuple）   F# 中最简单的不可变数据结构是元组2类型。元组是一种简单类型，它把几个（可能是）不同类型的值组合在一起。下面的示例创建了一个值，它包含了组合在一起的两个值：   > let tp = ("Hello world!",42);; val tp : string * int   创建元组值相当简单：值列表括在括号内，以逗号分隔。我们仔细地看一下代

2.2.2 使用不可变数据结构   函数程序表示数据，使用数据结构，我们会在第五、七章讨论数据结构。虽然数据结构的概念通常更简单，但是，我们现在要讨论复合数据类型，比如 C# 值类型，或类。从第一章我们知道，函数编程中的数据结构是不可变的。 不可变数据结构的概念，逻辑上可以从不可变值绑定的概念推导出来。典型的数据结构包含字段声明。如果我们不可变性的概念从变量声明扩展到字段声明，就能得出一切都

3.2.4 模式匹配元组   在前面的示例中，我们是在 let 绑定中用模式匹配分解元组的，清单 3.10 的代码可以稍微改进一下。我们实际上并不使用元组中的第二个元素，因此，只需要把第一个元素指定一个名字。在模式中把第二个值写成下划线，就可以做到，像这样：   let (originalItem1, _) = tuple   下划线是一种特殊的模式，能匹配任何表达式，并且忽略赋给它

2.2.1 使用不可变值   函数程序第一个常见功能是很少使用典型的变量，这与我们从其他编程语言所了解不同。主要的差别在于，函数语言更喜欢用不可变的变量，即变量值一旦初始化后，就不能改变。因此，再称为“变量”就相当不合适了，函数程序员通常称为“值”。 我们用一个示例来说明，说要写一个取初始值的程序，再从控制台读两个数字，将初始值加上第一个数字，再将结果乘上第二个数字。在 C# 中，通常的做

2.2.3 用递归改变程序状态   现在，我们来写一此更复杂的函数，看看如何使用值。我们实现的函数，是求指定范围内的数字的和。当然你可以直接计算出和，但我们是把它作为使用循环进行计算的示例。（在 2.3.1 节，我们会把代码改成更通用的函数。）   int SumNumbers(int from, int to) {   intres = 0;   for(int i = from;

2.2 函数程序的计算   在第一章，我们知道了函数程序是使用不可变数据结构，来表示数据的状态的。使一切都不可变的函数式方法，不仅影响到数据结构（在 C# 中称类），而且也扩展到局部变量。 如果你要问，当一切都不可变时，程序还能干什么，我们是不会感到惊讶的。简单的说，函数程序，不是用能够改变状态的语句来表示的，而是用计算表示的。在本节，我们会揭示这种计算方式，但首先看一个使用变量的简单代码。

1.4.3.1 并行化不可变程序   首先，让我们再看看清单 1.8，这是两段以函数方式写的游戏代码。在第一段，第二行用到了第一行的结果（运动后怪物的状态）。由于使用了不可变类，它没有给我们任何空间引入并行机制。 第二段代码的两行是独立的。我们刚才说过，用函数式编程，独立的程序部分能够并行。现在，我们发现，不可变性对于找出哪些部分程序是独立的，是一个好方法。即使我们不知道任何细节，也可以看出

1.4.2.1 阅读函数式程序   我们在清单 1.1 中看过一个示例，就是使用了不可变类型，我们的结论是，不可变类型使代码更具可读性。在本节，我们将考虑两段代码，可以用在我们函数式游戏中。 清单 1.8 中有两个示例，都涉及两个游戏角色（player 和 monster)。第一个示例说明怪物[1]如何移动一步，然后，判断玩家是否正处于危险之中，第二示例演示如何射击。   Listing

7.2 平面文档的表示   在这一章，我们将要开发一个用于显示文档的应用程序。首先设计文档的表示形式，适合于绘制在屏幕上。使用这种表示方式，文档就是元素的列表，其中包含一定内容（可以是文本，也可以是图像），和指定的边框，在边框中绘制具体内容。图7.1是一个文档的示例，有三个突出显示的元素。 我们看一下用 F# 表示文档的数据结构。清单 7.4 引入了新的表示两种类型元素的差别联合，和新的表示