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，行为方式非标准（返回单子值），就好像返回普通值。我们在这一节使用的计算类型是 ValueWrapper <T>，因此，原始函数将返回值的类型是 ValueWrapper<T>，而不是 T。

实现这些函数，既可以使用其他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，直接创建值可能有困难。这时，通常写一些返回这种计算类型的基本操作，再使用这些基本操作实现其他的一切。然而，构建 ValueWrapper <T> 类型的值并不困难。下面的代码演示了用 C#实现的一个方法，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 newValueWrapper<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。F# 版本同样简单，所以，就不在这里讨论了。重要的是，这些基本函数，是唯一需要知道任何类型的底层结构的，计算的其余部分，只需要知道类型所提供的全部基本操作（最重要的是 bind 和 return），是写查询或计算表达式所必需的。

我们定义好值标识符，即，在 F# 中表示为计算表达式（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了。注意，我们将使用的类型并没有实现 IEnumerable<T> 接口。查询语法和计算表达式的表示方法与序列无关，定义代码的含义，是通过一组使用 ValueWrapper <T> 类型的方法实现的。清单 12.18 的代码段，使用基本操作读两个整数，再进行计算。

 

清单 12.18 在 C# 和 F# 中用计算值进行计算

 

C#

F#

var v = 

  from n in ReadInt()   | [1]

  from m in ReadInt()   |

  let add = n + m 

  let sub = n – m 

  select add * sub;  [3]

value { 

  let! n = readInt()   | [2]

  let! m = readInt()   |

  let add = n + m 

  let sub = n – m 

  return add * sub }  [4]

 

在 C# 中，我们使用 from 子句提取值[1]，而在 F# 中，我们是用自定义的值绑定实现的[2]。

计算完成以后，我们再把值打包到计算类型中。在 C# 中，使用 select 子句[3]，在 F# 中，使用 return 基本操作[4]。

可以发现，C# 和 F# 代码的结构非常相似。这段代码并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运行的。唯一有意义的地方，是我们在 C# 写的代码，可以使用 let 子句，作为一个表达式，创建局部变量，这个子句很像 F# 中的 let 绑定，所以，整个代码就是一个表达式。

在下面的讨论中，我们将更多地关注 F# 版本，因为它能使解释原理更简单。在 C# 中的查询表达式语法是为写查询而量身定做的，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，再回到 C#。

可以看到，清单 12.18 只用了两个基本操作。基本操作 bind 在调用计算基本操作时使用，基本操作 return 用于把结果打包成 ValueWrapper <int> 类型。接下来的问题可能是，F# 编译器如何使用这两个基本操作，解释计算表达式的，我们如何实现。