12.5.2 写计算

12.5.2 写计算

C# 查询表达式和 F# 计算表达式，可以使用函数，以非标准方式的行为（通过返回一些一元值） ，就好像返回普通的值。我们在这一节中使用的计算类型是 ValueWrapper <T>，因此，原始函数将返回ValueWrapper <T>类型的值，而不只是 T。

实现这些函数，既可以使用另外的查询或计算表达式，也可以通过直接创建计算类型的值。有些计算表达式可以封装复杂的逻辑，所以，可能很难直接创建值。在这种情况下，我们通常写少量返回计算类型的基元，使用这些基元实现其他的一切。然而，构建 ValueWrapper <T> 类型的值并不困难。下面的代码演示如何在 C# 中实现一个方法，从控制台读一个数字，并把它打包到这个计算类型内：

ValueWrapper<int> ReadInt() {
int num = Int32.Parse(Console.ReadLine());
return new ValueWrapper<int>(num);
}

这个方法从控制台读一个数字，并把它打包到 ValueWrapper <T> 类型内。F# 版本同样简单，所以，我们不在这里讨论了。重要点是，这些基元函数是，需要知道任何类型的底层结构的唯一位置。计算的其余部分，我们只需要知道这个类型支持所有的基元（最重要的是 bind 和 return），是需要写一个查询或计算的表达式。

一旦我们定义了这个值标识符，它在 F# 中表示计算表达式（第 12.5.3 节），在 C# 中实现必要的扩展方法（第 12.5.4 节），以后，就能够轻松地处理这个类型的值。注意，我们将处理的类型并没有实现 IEnumerable<T>接口。查询语法和计算表达式符号的工作独立于序列。我们将定义了代码的含义，通过实现几个方法来处理 ValueWrapper <T> 类型。清单 12.18 显示一个代码段，使用这个基元读两个整数，并用它们执行计算。

Listing 12.18 Calculating with computation values in C# and F#

C#	F#
var v = from n in ReadInt() from m in ReadInt() let add = n + m let sub = n – m select add * sub;	value { let! n = readInt() let! m = readInt() let add = n + m let sub = n – m return add * sub }

在 C# 中，我们使用 from 子句提取值，在 F# 中，同样的工作使用自定义的值绑定实现的。

一旦计算完成，我们再把这个值打包到计算类型中。在 C# 中，我们使用 select 子句，在 F# 中，使用 return 基元。

正如你所看到的，在 C# 和 F# 代码的结构是颇为相似的。这段代码没有任何实际的用途，但是，它有助于我们理解非标准计算是如何工作的。唯一有趣的是，我们可以在 C# 写代码，使用 let 子句，作为单个表达式，创建一个局部变量。这个子句的行为很像 F# 的 let 绑定，所以，整个代码就是一个表达式。

在下面的讨论中，我们将更更多地关注 F# 版本，因为，它会使解释这些是如何工作的更简单。在 C# 中的查询表达式语法是为写查询量身定做的，所以，很难用于其他的计算类型。当我们实现了 F# 计算表达式之后，会再回到 C# 。

可以看到，清单 12.18 只用了两个基元。基元 bind 是用于调用计算基元的，基元 return 用于把结果打包到 ValueWrapper <int> 类型中。接下来的问题可能是，F# 编译器如何使用这两个基元解释计算表达式，我们如何实现它们。