11.3.3 用函数模拟延迟计算

11.3.3 用函数模拟延迟计算

 

在F# 和C# 中计算顺序是提前的：作为给函数参数使用的表达式，在函数自身开始执行之前就计算好了。在C# 和F# 中，我们可以使用函数值模拟延迟计算，另外，F# 甚至有一个专门的关键字，支持延迟计算。

但首先，对于提前计算规则有一个例外，你肯定知道，并经常使用，但只是因为太常用，反而可能没有意识到它的特别。有些特定的C# 运算符，比如，逻辑或（||）、逻辑与（&&）、条件运算符（?:），以及空合并运算符（null-coalescing，??），能实现短路径（short-circuiting）行为，只计算那些计算结果需要的操作数。这样，我们不能很容易地实现与|| 运算符有同样行为的Or 方法：

 

if (Foo(5) || Foo(7))

  Console.WriteLine("True");

if (Or(Foo(5), Foo(7)))

  Console.WriteLine("True");

 

比方说，当参数小于10 时，Foo 方法返回true。这样，当计算Foo(5) 值时，内置的|| 运算符知道整体的结果肯定是true，因此，就不再计算Foo(7)；相反，如果调用Or 方法，两个参数值都在方法调用前进行计算。那么，有没有办式写出这样的代码，使得如果表达式Foo(5) 的值为true 时，就不计算Foo(7) 呢？

使用函数值，可能是一个答案，即，把方法的参数类型bool，改成Func<bool>。这样，后面的代码需要这个值时，可以执行这个函数，它会再回过来计算这个表达式的值。在清单11.15 中可以看到，使用这种方法写的或操作符（现在称为LazyOr）。

 

清单11.18 使用函数的延迟或运算符(C#)

bool Foo(int n) {

  Console.WriteLine("Foo({0})",n);    [1]

  returnn <= 10;

}

bool LazyOr(Func<bool> first, Func<bool>second) {    [2]

  if (first())return true;  <--计算 first 参数

  if (second()) return true;   <-- 计算 second 参数

  returnfalse;

}

 

if (LazyOr(() => Foo(5), () => Foo(7)))  <-- 只输出 Foo(5)

  Console.WriteLine("True");

 

我们说明问题，使用Foo 方法输出到屏幕[1]，因此，可以跟踪调用的过程。原始的或运算符的参数值，现在打包在lambda 函数的里面，当方法被调用时，它的参数值提前计算，但是，而现在的参数值是函数；lambda 函数内的表达式，要等到函数被调用时，才计算。

看一下LazyOr 方法[2]，在需要访问布尔值，即将要计算的地方，我们调用由参数值提供的函数。如果ifrst 函数返回true，则LazyOr 方法将立即返回True，second 函数根本不会调用。这样，代码的行为就像内置的逻辑或运算符一样了。

假设我们需要访问参数值不止一次，那么，要多次调用函数吗？这听起来就不像是个非常有效的解决方案，因此，我们可能要把结果保存起来。这在F# 中，实现起来很简单，用到一个叫延迟值（lazy values）的功能。我们会先看一些F# 代码，然后，用C# 实现同样的行为；之后，我们将看一个示例应用程序，可能会对你在自己的代码中使用这种技术提供一些帮助。