- 函數(shù)式編程（Funtional Programming朵夏，簡稱FP）是一種編程范式，也就是如何編寫程序的方法論
- 主要思想：把計(jì)算過程盡量分解成一系列可復(fù)用函數(shù)的調(diào)用
- 主要特征：函數(shù)是“第一等公民”：
函數(shù)與其他數(shù)據(jù)類型一樣的地位榆纽，可以賦值給其他變量仰猖，也可以作為函數(shù)參數(shù)、函數(shù)返回值
- 函數(shù)式編程最早出現(xiàn)在LISP語言奈籽，絕大大部分的代碼編程語言也對函數(shù)式編程做了不同程度的支持饥侵，比如：Haskell、JavaScript唠摹、Python爆捞、Swift、Kotlin勾拉、Scala等
- 函數(shù)時(shí)編程中的幾個(gè)常用的概念
- Higher-Order Function煮甥、Function Currying
- Functor、Applicatie Functor藕赞、Monad
FP實(shí)踐 - 傳統(tǒng)寫法
- 常規(guī)寫法
// 假設(shè)要實(shí)現(xiàn)以下功能：[(num + 3) * 5 - 1] % 10 / 2
let num = 1
func add(_ v1: Int, _ v2: Int) -> Int { v1 + v2 }
func sub(_ v1: Int, _ v2: Int) -> Int { v1 - v2 }
func multiple(_ v1: Int, _ v2: Int) -> Int { v1 * v2 }
func divide(_ v1: Int, _ v2: Int) -> Int { v1 / v2 }
func mod(_ v1: Int, _ v2: Int) -> Int { v1 % v2 }
let result = divide(mod(sub(multiple(add(num, 3), 5), 1), 10), 2)
print(result) // 4
FP實(shí)踐 - 函數(shù)式寫法
- 柯里化
func add(_ v: Int) -> (Int) -> Int { { $0 + v } }
func sub(_ v: Int) -> (Int) -> Int { { $0 - v } }
func multiple(_ v: Int) -> (Int) -> Int { { $0 * v } }
func divide(_ v: Int) -> (Int) -> Int { { $0 / v } }
func mod(_ v: Int) -> (Int) -> Int { { $0 % v } }
- 函數(shù)合成
func composite(_ f1: @escaping (Int) -> Int,
_ f2: @escaping (Int) -> Int) -> (Int) -> Int {
return { f2(f1($0)) }
}
let fn = composite(add(3), multiple(5))
print(fn(num)) // 20
- 函數(shù)合成 - 利用符號
infix operator >>>: AdditoinPrecedence
func >>>(_ f1: @escaping (Int) -> Int,
_ f2: @escaping (Int) -> Int) -> (Int) -> Int { return { f2(f1($0)) } }
let fn = add(3) >>> multiple(5)
print(fn(num)) // 20
函數(shù)合成 - 利用符號 - 泛型
infix operator >>>: AdditoinPrecedence
func >>> <A, B, C>(_ f1: @escaping (A) -> B,
_ f2: @escaping (B) -> C) -> (A) -> C { return { f2(f1($0)) } }
let fn = add(3) >>> multiple(5)
print(fn(num)) // 20
let fn = add(3) >>> multiple(5) >>> sub(1) >>> mod(10) >>> divide(2)
print(fn(num)) // 4
高階函數(shù)（Higher-Order Function）
- 高階函數(shù)是至少滿足下列一個(gè)條件的函數(shù)：
- 接受一個(gè)或多個(gè)函數(shù)作為輸入（map成肘、filter、reduce等）
- 返回一個(gè)函數(shù)
- FP中到處都是高階函數(shù)
柯里化（Currying）
- 將一個(gè)接受多參數(shù)的函數(shù)變換為一系列只接受單個(gè)參數(shù)的函數(shù)
func add1(_ v1: Int, _ v2: Int) -> Int { v1 + v2 }
add1(10, 20)
func add1(_ v: Int) -> (Int) -> Int { { $0 + v } }
add1(10)(20)
- Array斧蜕、Optional的map方法接受的參數(shù)就是一個(gè)柯里化函數(shù)
- 三個(gè)參數(shù)柯里化
func add2(_ v1: Int, _ v2: Int, v3: Int) -> Int { v1 + v2 + v3 }
func add2(_ v3: Int) -> (Int) -> (Int) -> Int {
// v2 == 20
return { v2 in
// v1 == 10
return { v1 in
return v1 + v2 + v3
}
}
}
add2(10, 20, 30)
add2(30)(20)(10)
- 兩個(gè)參數(shù)柯里化 - 泛型
func currying<A, B, C>(_ fn: @escaping (A, B) -> C) -> (B) -> (A) -> C {
return { b in
return { a in
return fn(a, b)
}
}
}
currying(add1(20)(10))
- 兩個(gè)參數(shù)柯里化- 利用符號 - 泛型
prefix func ~<A, B, C>(_ fn: @escaping (A, B) -> C)
-> (B) -> (A) -> C {
{ b in { a in fn(a, b) } }
}
print((~sub(20)(10)) // -10
// 合成函數(shù)-> 泛型柯里化
let fn = (~add)(3) >>> (~multiple)(5) >>> (~sub)(1) >>> (~mod)(10) >>> (~divide)(2)
print(fn(1)) // 4
- 三個(gè)參數(shù)柯里化 - 利用符號 - 泛型
prefix func ~<A, B, C, D>(_ fn: @escaping (A, B, C) -> D)
-> (C) -> (B) -> (A) -> D {
{ c in { b in { a in fn(a, b, c) } } }
}
print((~add2)(30)(20)(10)) // 60
函子（Functor）
- 像Array双霍、Optional這樣支持map運(yùn)算的類型，成為函子（Functor）
- 怎么樣的Type才能稱之為函子呢批销？
func map<T>(_ fn: (Inner) -> T) -> Type<T>
- 數(shù)組和可選項(xiàng)是符合函子規(guī)定的公式：
func map<T>(_ fn: (Element) -> T) -> Array<T> // [T]
func map<T>(_ fn: (Wrapped) -> T) -> Opional<T> // T?
在這里插入圖片描述
適用函子（Applicative Functor）
- 對任意一個(gè)函子F洒闸，如果能支持一下運(yùn)算，該函子就是一個(gè)適用函子
func pure<A>(_ value: A) -> F<A>
func <*><A, B>(fn: F<(A) -> B>, value: F<A>) -> F<B>
- Optional可以成為適用函子
func pure<A>(_ value: A) -> A? { value }
infix operator <*>: AdditionPrecedence
func <*><A, B>(fn: ((A) -> B)?, value: A?) -> B? {
guard let f = fn, let v = value else { return nil }
return f(v)
}
var value: Int? = 10
var fn: ((Int) -> Int)? = { $0 * 2 }
// Optional
print(fn <*> value as Any)
- Array可以成為適用函子
func pure<A>(_ value: A) -> [A] { [value] }
func <*><A, B>(fn: [(A) -> B], value: [A]) -> [B] {
var arr: [B] = []
if fn.count == value.count {
for i in fn.startIndex..<fn.endIndex {
arr.append(fn[i](value[i]))
}
}
return arr
}
// [10]
print(pure(10))
var arr = [{ $0 * 2 }, { $0 + 10 }, { $0 - 5 }] <*> [1, 2, 3]
// [2, 12, -2]
print(arr)
單子（Monad）
- 對于任意一個(gè)類型F均芽，如果能支持一下運(yùn)算丘逸，那么就可以成為是一個(gè)單子（Monad）
func pure<A>(_ value: A) -> F<A>
func flatMap<A, B>(_ value: F<A>, _ fn: (A) -> F<B>) -> F<B>
- 很顯然，Array掀宋、Optional都是單子
