4.4.2.3 用函数绘图

4.4.2.3 用函数绘图

 

DrawStep 函数的第一个参数是两个绘图函数中的一个，我们暂时先给这个绘图函数的类型命名为 DrawingFunc，以后再定义。在讨论其余的参数之前，我们先看一下这个函数的签名：

 

drawStep : (DrawingFunc * Graphics * float* (string * int) list) -> unit

 

我们再次使用元组语法来指定参数，因此，函数的参数为一个大元组；第二个参数是用来绘图的Graphics 对象，它会传递给绘图函数；接下来的两个参数描述绘图用的数据集，一个 float 值是所有数值的和，这样，就可以计算出饼图每个部分的角度，另一个 (string * int) list 类型的值，是我们熟悉的数据集，来自控制台应用程序，保存了绘图用的每一项的标签和值。

我们看一下 DrawingFunc 类型，它和清单 4.8 中的 drawPieSegment 函数有相同的签名；第二个绘图函数是 drawLabel，马上就会发现，它也有完全相同的签名。我们可以看看这个签名，声明的 DrawingFunc 类型，与这个两函数的类型完全相同：

 

drawPieSegment : (Graphics * string * int *int) -> unit

drawLabel : (Graphics * string * int * int)-> unit

type DrawingFunc = (Graphics * string * int* int) -> unit

 

最后一行是类型声明，声明了一个类型别名（type alias），这样，我们就为复杂类型指定一个名字，可以换一种方式来写。我们只在这个解释中使用 DrawingFunc 的名字，但实际可以在类型批注中使用，比如，我们想要引导类型推断，或都使代码更具可读性。

正如我们前面所说的，不需要在代码中写出这些类型，但是，定出来能帮助我们理解代码的功能。最重要的是，我们已知道 drawStep 函数第一个参数为绘图函数。清单 4.9 是 drawStep 函数的代码。

 

清单 4.9 使用指定的绘图函数绘制所有项 (F#)

let drawStep(drawingFunc, gr:Graphics, sum,data) =

  letrec drawStepUtil(data, angleSoFar) =   [1]

  matchdata with

  |[] –> ()      [2]

  |[title, value] –>  [3]

    letangle = 360 – angleSoFar  <-- 计算角度到 360 度

    drawingFunc(gr,title, angleSoFar, angle)

  |(title, value)::tail –>  [4]

    letangle = int(float(value) / sum * 360.0)

    drawingFunc(gr,title, angleSoFar, angle)

    drawStepUtil(tail,angleSoFar + angle)    <--  递归绘制其余部分

  drawStepUtil(data,0)    <-- 运行工具函数

 

为使代码更具可读性，我们把这个函数实现为嵌套函数[1]，它遍历应该画在图表上的所有项。这些项保存在标准的 F# 列表中，因此，代码很像我们熟悉的列表处理模式。有一个显著的区别，因为这个列表匹配三种模式，而不是通常的两种情况的匹配，一个空列表和一个 cons cell。

模式匹配的第一个分支[2]，匹配空列表，且不执行任何动作。我们已经知道，在 F# 中“什么也不做”用unit 值表示，因此，返回 unit 的代码，写作 ()。这是因为 F# 把每个构造都看作表达式，且表达式必须有返回值。如果空列表的分支为空，就不是有效的表达式。

第二个分支[3]的列表处理代码不同平常。可以看到，这个分支中所使用的模式是 [title, value]。这是一个由两个模式组成的嵌套模式，一个模式匹配只包含一个项目 [it] 的列表，另一个模式匹配包含两个元素(title, value) 的元组项，简写的语法为 [(title, value)]，但它们意思相同。第一个模式使用通常的语法创建列表，因此，如果要写匹配有三项列表的模式，可以写成 [a; b; c]。我们包括了这种特殊情况，因为我们想要纠正舍入误差：即，处理列表最后一项时，要确保总角度正好是 360 度。在此分支中，我们只计算角度，然后调用 drawingFunc 函数时，把它作为参数值。

最后一个分支处理的列表不匹配前面的两种模式。在这里，模式的顺序非常重要，因为任何匹配第二种模式[3]的列表也能匹配最后一种模式[4]，只是列表的尾为空而已。在代码中模式的顺序保证最后一项不会调用最后的分支。

最后分支的代码计算角度，并使用专门的绘图函数绘制饼图的一部分。这是递归处理列表的唯一分支，因为它一直使用到列表中只有最后一个元素为止，所以，代码的最后一行是递归调用。在递归过程中唯一改变的参数值，是列表中要绘制的剩余元素，和 angleSoFar，这是所有已处理的饼图部分占的角度。由于使用了局部函数，我们不需要传递不会改变的其它参数值。drawStep 函数本身只做一件事是：调用工具函数，用所有数据，把参数 angleSoFar 设置为 0。

 

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