12.5.4 在 C# 中实现查询运算符

12.5.4 在 C# 中实现查询运算符



    当我们在清单 12.14 中，讨论序列和分析 SelectMany 操作时，已经看到如何把 C# 查询转换为方法调用。我们将只支持查询以 select 子句结尾，而忽视那些仅对集合有用的情况，比如分组。这意味着，我们就需要实现 Select 扩展方法。

    我们前面说过，第二个和随后的 from 子句被转换成对 SelectMany 方法的调用。当使用查询来写计算时，我们使用 from 子句，以类似于F# let! 结构的方式，来表示非标准的值绑定，所以，我们经常会用到它。这意味着，我们还需要为 ValueWrapper <'T> 类型实现 SelectMany 操作。

    我们已经知道，SelectMany 方法对应于 bind 函数，但是，它稍微复杂，因为它取一个额外的函数，我们将需要在返回结果之前运行它。Select 方法更简单，但是，我们要看过代码之后，再讨论。清单 12.20 显示这两个基元的实现。



Listing 12.20 Implementing query operators (C#)



static class ValueWrapperExtensions {
  public static ValueWrapper<R> Select<T, R>
      (this ValueWrapper<T> source,
       Func<T, R> selector) {
    return new ValueWrapper<R>(selector(source.Value));
  }
  public static ValueWrapper<R> SelectMany<T, V, R>
      (this ValueWrapper<T> source,
       Func<T, ValueWrapper&lt;V>&gt; valueSelector,
       Func<T, V, R> resultSelector) {
    var newVal = valueSelector(source.Value);
    var resVal = resultSelector(source.Value, newVal.Value);
    return new ValueWrapper<R>(resVal);
  }
}



    这两个方法都被实现为扩展方法。这意味着，当处理类型 ValueWrapper <T> 的值时，使用标准的点表示法，C# 将能够找到它们，这被用于从查询语法转换期间。Select 运算符使用给定的函数，实现了映射，因此，它只需要访问打包的值，运行给定的函数，然后，再打包结果。

    SelectMany 运算符开始有点乱，但是，在看参数的类型时，是有用的。可以告诉我们，我们可以传递什么参数给什么函数。实现开始像 F# 的 Bind 成员一样，通过调用第二个参数值给定的函数，在提取了第一个参数值之后。我们还必须把源中的值，与第一个函数返回的值组合起来。为了得到结果，我们调用第二个函数，把这两个值传给函数。最后，把结果打包到这个计算类型，并从方法返回。

    在清单 12.18 中，实现了运算符之后，查询表达式将会编译并运行。我们在这一节中创建的计算类型，不会为这个计算增加任何额外的方面。这一简单事实，使它成为标准操作的好模板。我们可以实现更复杂的一元类型，从这个模板开始，看看我们需要改到什么。现在，把这个想法放到实践中，为选项类型实现类似的运算符。