标签:完全 mamicode 条件 linq cto enum gen abs 否则
今天和某个人聊天聊到了 C# 的 LINQ,发现我认识的 LINQ 似乎和大多数人认识的 LINQ 不太一样,怎么个不一样法呢?其实 LINQ 也可以用来搞函数式编程。
当然,并不是说写几个 lambda
和用用像 Java 那样的 stream
之类的就算叫做 LINQ 了,LINQ 其实是一个另外的一些东西。
在 C# 中,相信大家都见过如下的 LINQ 写法:
IEnumerable<int> EvenNumberFilter(IEnumerable<int> list)
{
return from c in list where c & 1 == 0 select c;
}
以上代码借助 LINQ 的语法实现了对一个列表中的偶数的筛选。
LINQ 只是一个用于方便对集合进行操作的工具而已,如果我们如果想让我们自己的类型支持 LINQ 语法,那么我们需要让我们的类型实现 IEnumerable<T>
,然后就可以这么用了。。。
哦,原来是这样的吗?那我全都懂了。。。。。。
???哦,我的老天,当然不是!
其实 LINQ 和 IEnumerable<T>
完全没有关系!LINQ 只是一组扩展方法而已,它主要由以下方法组成:
方法名称 | 方法说明 |
---|---|
Where | 数据筛选 |
Select/SelectMany | 数据投影 |
Join/GroupJoin | 数据联接 |
OrderBy/ThenBy/OrderByDescending/ThenByDescending | 数据排序 |
GroupBy | 数据分组 |
...... |
以上方法对应 LINQ 关键字:where
, select
, join
, orderby
, group
...
在编译器编译 C# 代码时,会将 LINQ 语法转换为扩展方法调用的语法,例如:
from c in list where c > 5 select c;
会被编译成:
list.Where(c => c > 5).Select(c => c);
再例如:
from x1 in list1 join x2 in list2 on x1.k equals x2.k into g select g.u;
会被编译成:
list1.GroupJoin(list2, x1 => x1.k, x2 => x2.k, (x1, g) => g.u);
再例如:
from x in list orderby x.k1, x.k2, x.k3;
会被编译成:
list.OrderBy(x => x.k1).ThenBy(x => x.k2).ThenBy(x => x.k3);
再有:
from c in list1
from d in list2
select c + d;
会被编译成:
list1.SelectMany(c => list2, (c, d) => c + d);
停停停!
此外,编译器在编译的时候总是会先将 LINQ 语法翻译为方法调用后再编译,那么,只要有对应名字的方法,不就意味着可以用 LINQ 语法了(逃
那么你看这个 SelectMany
是不是。。。
SelectMany
is Monad
哦我的上帝,你瞧瞧这个可怜的 SelectMany
,这难道不是 Monad
需要的 bind
函数?
事情逐渐变得有趣了起来。
我们继承上一篇的精神,再写一次 Maybe<T>
。
Maybe<T>
首先,我们写一个抽象类 Maybe<T>
。
首先我们给它加一个 Select
方法用于选择 Maybe<T>
中的数据,如果是 T
,那么返回一个 Just<T>
,如果是 Nothing<T>
,那么返回一个 Nothing<T>
。相当于我们的 returns
函数:
public abstract class Maybe<T>
{
public abstract Maybe<U> Select<U>(Func<T, Maybe<U>> f);
}
然后我们实现我们的 Just
和 Nothing
:
public class Just<T> : Maybe<T>
{
private readonly T value;
public Just(T value) { this.value = value; }
public override Maybe<U> Select<U>(Func<T, Maybe<U>> f) => f(value);
public override string ToString() => $"Just {value}";
}
public class Nothing<T> : Maybe<T>
{
public override Maybe<U> Select<U>(Func<T, Maybe<U>> _) => new Nothing<U>();
public override string ToString() => "Nothing";
}
然后,我们给 Maybe
实现 bind
—— 即给 Maybe
加上一个叫做 SelectMany
的方法。
public abstract class Maybe<T>
{
public abstract Maybe<U> Select<U>(Func<T, Maybe<U>> f);
public Maybe<V> SelectMany<U, V>(Func<T, Maybe<U>> k, Func<T, U, V> s)
=> Select(x => k(x).Select(y => new Just<V>(s(x, y))));
}
至此,Maybe<T>
实现完了!什么,就这??那么怎么用呢?激动人心的时刻来了!
首先,我们创建几个 Maybe<int>
:
var x = new Just<int>(3);
var y = new Just<int>(7);
var z = new Nothing<int>();
然后我们分别利用 LINQ 计算 x + y
, x + z
:
var u = from x0 in x from y0 in y select x0 + y0;
var v = from x0 in x from z0 in z select x0 + z0;
Console.WriteLine(u);
Console.WriteLine(v);
输出结果:
Just 10
Nothing
完美!上面的 LINQ 被编译成了:
var u = x.SelectMany(_ => y, (x0, y0) => x0 + y0);
var v = x.SelectMany(_ => z, (x0, z0) => x0 + z0);
此时,函数 k
为 int -> Maybe<int>
,而函数 s
为(int, int) -> int
,是一个加法函数。
函数 k
的参数我们并不关心,它用作一个 selector
,我们只需要让它产生一个 Maybe<int>
,然后利用函数 s
将两个 int
的值做加法运算,并把结果包装到一个 Just<int>
里面即可。
这个过程中,如果有任何一方产生了 Nothing
,则后续运算结果永远都是 Nothing
,因为 Nothing.Select(...)
还是 Nothing
。
我们再给这个 Maybe<T>
加一个 Where
:
public abstract class Maybe<T>
{
public abstract Maybe<U> Select<U>(Func<T, Maybe<U>> f);
public Maybe<V> SelectMany<U, V>(Func<T, Maybe<U>> k, Func<T, U, V> s)
=> Select(x => k(x).Select(y => new Just<V>(s(x, y))));
public Maybe<U> Where(Func<Maybe<T>, bool> f) => f(this) ? this : new Nothing<T>();
}
然后我们就可以玩:
var just = from c in x where true select c;
var nothing = from c in x where false select c;
Console.WriteLine(just);
Console.WriteLine(nothing);
当满足条件的时候返回 Just
,否则返回 Nothing
。上述代码将输出:
Just 3
Nothing
有内味了(逃
该系列的后续文章将按揭编写,如果 C# 争气一点,把 Discriminated Unions、Higher Kinded Generics 和 Type Classes 特性加上了,我们再继续。
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原文地址:https://www.cnblogs.com/hez2010/p/12590389.html