Scala 柯里化与部分应用函数

Question

我意识到这里有几个关于什么柯里化和部分应用函数是的问题，但我想问的是它们有何不同。举个简单的例子，这里有一个查找偶数的柯里化函数：

def filter(xs: List[Int], p: Int => Boolean): List[Int] =
   if (xs.isEmpty) xs
   else if (p(xs.head)) xs.head :: filter(xs.tail, p)
   else filter(xs.tail, p)

def modN(n: Int)(x: Int) = ((x % n) == 0)

所以你可以编写以下代码来使用它：

val nums = List(1,2,3,4,5,6,7,8)
println(filter(nums, modN(2))

返回：List(2,4,6,8)。但我发现我可以用这种方式做同样的事情：

def modN(n: Int, x: Int) = ((x % n) == 0)

val p = modN(2, _: Int)
println(filter(nums, p))

也返回：List(2,4,6,8)。

所以我的问题是，两者之间的主要区别是什么，您什么时候会使用其中一个而不是另一个？这是不是过于简单化的例子，无法说明为什么要使用一个而不是另一个？

Answer 1

the answer linked to by Plasty Grove 中已经很好地解释了语义差异。

不过，就功能而言，似乎没有太大区别。让我们看一些例子来验证这一点。一、普通功能：

scala> def modN(n: Int, x: Int): Boolean = ((x % n) == 0)
scala> modN(5, _ : Int)
res0: Int => Boolean = <function1>

所以我们得到一个部分应用的<function1>，它接受一个Int，因为我们已经给了它第一个整数。到目前为止，一切都很好。现在来柯里化：

scala> def modNCurried(n: Int)(x: Int): Boolean = ((x % n) == 0)

使用这种表示法，您会天真地期望以下操作：

scala> modNCurried(5)
<console>:9: error: missing arguments for method modN;
follow this method with `_' if you want to treat it as a partially applied function
          modNCurried(5)

所以 multiple parameter list 符号似乎并没有真正立即创建一个柯里化函数（假设是为了避免不必要的开销），而是等待您明确声明您希望它柯里化（符号还有一些other advantages）：

scala> modNCurried(5) _
res24: Int => Boolean = <function1>

这与我们之前得到的完全一样，所以这里没有区别，除了符号。另一个例子：

scala> modN _
res35: (Int, Int) => Boolean = <function2>

scala> modNCurried _
res36: Int => (Int => Boolean) = <function1>

这演示了如何部分应用“普通”函数会导致函数获取所有参数，而部分应用具有多个参数列表的函数会创建一个函数链，每个参数列表一个，其中，都返回一个新函数：

scala> def foo(a:Int, b:Int)(x:Int)(y:Int): Int = a * b + x - y
scala> foo _
res42: (Int, Int) => Int => (Int => Int) = <function2>

scala> res42(5)
<console>:10: error: not enough arguments for method apply: (v1: Int, v2: Int)Int => (Int => Int) in trait Function2.
Unspecified value parameter v2.

可以看到，因为foo的第一个参数列表有两个参数，所以柯里化链中的第一个函数有两个参数。

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总之，就功能而言，部分应用函数与柯里化函数并没有真正不同。这很容易验证，因为您可以将任何函数转换为咖喱函数：

scala> (modN _).curried
res45: Int => (Int => Boolean) = <function1

scala> modNCurried _
res46: Int => (Int => Boolean) = <function1>

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后记

注意：您的示例println(filter(nums, modN(2)) 在modN(2) 之后没有下划线的原因似乎是Scala 编译器只是假设下划线是为了方便程序员。

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补充：正如@asflierl 正确指出的那样，Scala 在部分应用“正常”函数时似乎无法推断类型：

scala> modN(5, _)
<console>:9: error: missing parameter type for expanded function ((x$1) => modN(5, x$1))

而该信息可用于使用多参数列表表示法编写的函数：

scala> modNCurried(5) _
res3: Int => Boolean = <function1>

This answers 展示了这非常有用。

Answer 2

到目前为止我能找到的最好的解释：https://dzone.com/articles/difference-between-currying-amp-partially-applied

柯里化： 将具有多个参数的函数分解为单参数函数链。 请注意，Scala 允许将一个函数作为参数传递给另一个函数。

函数的部分应用：传递给函数的参数少于其声明中的参数。当您为函数提供的参数较少时，Scala 不会抛出异常，它只是应用它们并返回一个新函数，其中包含需要传递的其余参数。

Answer 3

只是为了澄清最后一点

补充：正如@a​​sflierl 正确指出的那样，Scala 似乎没有 能够在部分应用“正常”时推断类型 功能：

Scala 可以在所有参数都是通配符的情况下推断类型，但在其中一些被指定而一些没有被指定时则不能。

scala> modN(_,_)
res38: (Int, Int) => Boolean = <function2>

scala> modN(1,_)
<console>:13: error: missing parameter type for expanded function ((x$1) => modN(1, x$1))
       modN(1,_)
              ^

Answer 4

多变量函数：

def modN(n: Int, x: Int) = ((x % n) == 0)

柯里化（或柯里化函数）：

def modNCurried(n: Int)(x: Int) = ((x % n) == 0)

因此，与柯里化相比，它不是部分应用的函数。这是多变量函数。 与部分应用函数相媲美的是柯里化函数的调用结果，它是一个与部分应用函数具有相同参数列表的函数。

Answer 5

柯里化与元组有关：将接受元组参数的函数转换为接受 n 个单独参数的函数，反之亦然。记住这一点是区分 curry 与部分应用程序的关键，即使在不完全支持 curry 的语言中也是如此。

curry :: ((a, b) -> c) -> a -> b -> c 
   -- curry converts a function that takes all args in a tuple
   -- into one that takes separate arguments

uncurry :: (a -> b -> c) -> (a, b) -> c
   -- uncurry converts a function of separate args into a function on pairs.

部分应用是将函数应用于某些参数，为剩余参数生成新函数的能力。

如果您只是认为柯里化是与元组有关的转换，那很容易记住。

在默认使用柯里化的语言（例如 Haskell）中，区别很明显——您必须实际做一些事情才能在元组中传递参数。但是大多数其他语言，包括 Scala，默认情况下都是非咖喱的——所有的参数都作为元组传递，所以 curry/uncurry 的用处要小得多，也不那么明显。人们甚至最终认为部分应用和柯里化是一回事——只是因为它们不能轻易地表示柯里化函数！