F# 入门（斐波那契和函数表达式）

Question

我已经开始了 F# 简介课程，但我在完成两项作业时遇到了一些问题。第一个让我创建了两个函数，第一个函数接受一个输入并将其与四个相加，第二个函数计算 sqrt(x^2+y^2)。然后我应该为它们编写函数表达式，但由于某种原因它给了我错误“意外符号'|'在实现文件中”。

let g = fun n -> n + 4;;

let h = fun (x,y) -> System.Math.Sqrt((x*x)+(y*y));;

let f = fun (x,n) -> float
|(n,0) -> g(n)
|(x,n) -> h(x,n);;

第二个作业要求我创建一个函数，它找到斐波那契数列。我写了下面的代码，但它似乎忘记了开头的 0，因为输出总是 n+1 而不是 n。

let rec fib = function
|0 -> 0
|1 -> 1
|n -> fib(n-1) + fib(n-2)
;;

请记住，这是第一周，所以我应该能够使用这些方法创建这些。

Answer 1

我将处理您的第一个代码块，并将斐波那契函数留待以后使用。首先我会重新发布您的代码，然后我会谈论它。

let g = fun n -> n + 4;;

let h = fun (x,y) -> System.Math.Sqrt((x*x)+(y*y));;

let f = fun (x,n) -> float
|(n,0) -> g(n)
|(x,n) -> h(x,n);;

第一条评论：如果您要定义一个函数并立即将其分配给一个名称，就像在所有这些示例中一样，您不需要fun 关键字。定义函数的常用方法是将它们写为let (name) (parameters) = (function body)。所以你上面的代码会变成：

let g n = n + 4;;

let h (x,y) = System.Math.Sqrt((x*x)+(y*y));;

let f (x,n) = float
|(n,0) -> g(n)
|(x,n) -> h(x,n);;

我没有做任何其他更改，所以你的f 函数仍然有错误。接下来让我们解决这个错误。

我认为您在这里犯的错误是认为fun 和function 是可以互换的。他们不是。 fun 是标准函数定义，但 function 是别的东西。编写如下函数是 F# 中非常常见的模式：

let someFunc parameter =
    match parameter with
    | "case 1" -> printfn "Do something"
    | "case 2" -> printfn "Do something else"
    | _ -> printfn "Default behavior"

function 关键字是一个参数加上一个匹配表达式的简写。换句话说，这是：

let someFunc = function
    | "case 1" -> printfn "Do something"
    | "case 2" -> printfn "Do something else"
    | _ -> printfn "Default behavior"

与此代码完全相同：

let someFunc parameter =
    match parameter with
    | "case 1" -> printfn "Do something"
    | "case 2" -> printfn "Do something else"
    | _ -> printfn "Default behavior"

只有一个区别。在带有function 关键字的版本中，您无法选择参数的名称。它由 F# 编译器自动创建，并且由于您无法提前知道参数的名称是什么，因此您无法在代码中引用它。 （好吧，有办法，但我不想让你在学会走路之前学会跑步，可以这么说）。还有一件事：当你还在学习 F# 时，我强烈建议你不要使用 function 关键字。一旦你知道自己在做什么，它真的很有用，但在你的早期学习阶段，你应该使用更明确的match (parameter) with 表达式。这样你就会习惯于看到它在做什么。一旦你已经使用 F# 几个月了，你就可以开始用更短的let f = function (...) 替换那些let f param = match param with (...) 表达式。但是在match param with (...) 真正融入并理解它之前，您应该继续明确地输入它。

所以你的f 函数应该是这样的：

let f (x,n) =
    match (x,n) with
    |(n,0) -> g(n)
    |(x,n) -> h(x,n);;

我看到，当我输入这个时，Tomas Petricek 发布了一个回复，它解决了 float 的错误用法，所以我不会重复他对你为什么会在这个词上出现错误的解释float 在您的 f 函数中。他还解释了;;，所以我也不会重复。我只想说，当他提到“任何带有将代码发送到 F# 交互（通过 Alt+Enter）的命令的体面编辑器”时，有很多编辑器选择——但作为初学者，你可能只是希望有人推荐一个给你，所以我会推荐一个。不过，首先：如果你在 Windows 上，你可能已经在使用 Visual Studio，在这种情况下，你应该坚持使用 Visual Studio，因为你知道它。这是一个很好的 F# 编辑器。但是，如果您还没有使用 Visual Studio，我不建议您下载它只是为了玩 F#。这是一个程序的野兽，专为专业软件开发人员做他们工作中需要做的各种事情而设计，所以如果你刚刚开始，可能会觉得有点不知所措。所以我实际上会推荐一些更轻量级的东西：名为 Visual Studio Code 的编辑器。它是跨平台的，可以在 Linux、OS X 或 Windows 上完美运行。下载并安装 VS Code 后，您将需要安装 Ionide 扩展。 Ionide 是 VS Code 的插件（也适用于 Atom，尽管 Ionide 的 Atom 版本更新频率较低，因为现在所有 Ionide 开发人员都使用 VS Code），这使得 F# 编辑成为一种真正的乐趣。实际上，您会发现三个扩展：Ionide-fsharp、Ionide-FAKE 和 Ionide-Paket。下载并安装所有这三个工具：FAKE 和 Paket 是您可能还不需要的两个 F# 编程工具，但是一旦您确实需要它们，您就已经安装了它们。

好的，我想这足以让你开始了。

Answer 2

您的第一个 sn-p 主要有两个问题：

• 在 F# 中，float 和 int 之间存在差异。您将整数值写入4 或0，并将浮点值写入4.0 或0.0。 F# 不会自动将整数转换为浮点数，所以需要保持一致。

• f 函数中的语法有点奇怪 - 我不确定 float 应该是什么意思，fun 和 function 构造的行为不同。

所以，从您的原始代码开始：

let g = fun n -> n + 4;;

这可行，但我不会使用fun 将其写为显式函数 - 您也可以使用let 来定义函数，它更简单。此外，您只需要在 F# Interactive 中使用 ;;，但如果您使用带有命令的任何体面的编辑器将代码发送到 F# Interactive（通过 Alt+Enter），则不需要。

但是，在您的 f 函数中，您想要返回 float，因此您需要修改 g 以返回 float。这意味着用4.0替换4：

let g n = n + 4.0

h 函数很好，但你可以再次使用let 编写它：

let h (x,y) = System.Math.Sqrt((x*x)+(y*y));;

在您的f 函数中，您可以使用function 使用模式匹配来编写函数，或者您可以使用更详细的语法使用match（function 只是编写函数的简写，然后模式匹配输入）：

let f = function
  | (n,0.0) -> g(n)
  | (x,n) -> h(x,n)

let f (x, y) = 
  match (x, y) with
  | (n,0.0) -> g(n)
  | (x,n) -> h(x,n)

还要注意缩进很重要——| 之前需要空格。