为什么 F# 中的函数会以这种方式实现？答案

【问题标题】：Why does functions in F# implemented in such a way?为什么 F# 中的函数会以这种方式实现？
【发布时间】：2013-02-17 23:40:08
【问题描述】：

由于支持柯里化，F# 函数与普通 CLR 方法有很大不同。例如函数

let inc a = a + 1

类型为Microsoft.FSharp.Core.FSharpFunc<int,int>。它会产生 C# 互操作性问题。必须专门设计函数以便从 C# 中轻松调用。

这种设计背后的基本原理是什么？我相信原因是咖喱支持。但是柯里化可以使用闭包来实现。例如这段代码：

let add a b = a + b
let inc = add 1

可以很容易地被编译器转换成这个：

let add a b = a + b
let inc = fun x -> add 1 + x

在这种情况下 add 和 inc 都可以是普通的System.Func 对象。我相信这个设计决定背后有一些有趣的原因。

【问题讨论】：

向 Don Syme / F# 团队的其他人发送电子邮件可能会更好。虽然我有理由确定整个原因是为了柯里化，但对于更复杂的情况来说，这可能不是那么简单。
我相信 Don Syme 和其他 F# 团队成员也是 SO 用户。
Don Syme 不是，但 Tomas Petricek 是，Brian 也是 F# 团队的一员（我认为）。
@JohnPalmer 我很确定 Keith B. 也在这里。

标签： f#

【解决方案1】：

据我所知，在 F# 中为函数提供单独类型的动机是性能（在早期版本中，FSharpFunc<...> 实际上称为FastFunc<...>）。我不完全确定最近的发展（我确信 F# 团队做了一些测试来确定代理是否可以在 Visual Studio 2010 中工作），但我是这样理解这个问题的：

如果您有一个函数add : int -> int -> int，那么该函数可以表示为一个委托Func<int, Func<int, int>>（使用柯里化表示）。问题是您经常需要使用add 1 2 这样的两个参数来调用它。

使用嵌套Func 类型的表示，这将编译为add.Invoke(1).Invoke(2)。

但是，当编译像add 这样的函数时，F# 编译器实际上会创建一个新类，例如，AddClass，它继承来自FSharpFunc<int, FSharpFunc<int, int>>并且添加了一个带有两个参数的附加 Invoke 重载。这意味着，在大多数情况下，add 1 2 可以编译为一个调用 add.Invoke(1, 2)。

这种设计使 F# 代码更快。它使互操作性略微复杂化，但不会太多。编写一个接受委托的 F# 成员或函数相当容易：

let foo (inc : Func<int, int>) = inc.Invoke(41)

（您只需要添加类型注释，然后调用f.Invoke - 但您也可以使用f.Inokve 作为一等值并将其传递给其他函数）

【讨论】：

另外值得注意的是，F# 支持面向 .NET 2.0，但 System.Func<> 和 System.Action<> 仅在 .NET 3.5 中引入。
哇，这是非常有趣的实现细节。谢谢！
这是 F# 函数更快的另一个原因：CLI 操作/函数继承自 System.MulticastDelegate。它们在被调用时会迭代一个内部调用列表，而 F# 函数则不会。

【解决方案2】：

我的猜测是 F# 表示支持大步语义，而 System.Func 不支持。

【讨论】：

什么是“大步语义”？我想这是某种函数聚合，当编译器可以从较小的函数中创建大函数时。对吗？
是的。您不想在每次应用另一个柯里化参数时创建临时闭包，因此您会发现何时可以一次应用多个柯里化参数并跳过临时参数，迈出“一大步”。 OCaml 推广了这一点，而标准 ML 倾向于避免柯里化。

【解决方案3】：

与 C# 互操作的最佳方法是将所有内容包装在类/成员中。 C# 永远不必查看成员的内部工作原理。

【讨论】：