F# 不变性、纯函数和副作用

Question

我是 F# 的新手，我正在编写一些小挑战来学习有关该语言的基本细节。我认为由于不可变性，我遇到了问题。

场景： 我必须在控制台中读取高度线，每行包含一个整数。该整数代表一座山的大小。 阅读输入后，我需要写下最高山脉的行号。 如果给定的索引是最高的山，那么大小设置为零，否则我会松动。 重复该场景，直到所有山脉的大小都设置为零。

这里是我写的代码：

open System

type Mountain = {Id:int; Height:int}

let readlineInt() = int(Console.In.ReadLine())
let readMountainData id = {Id = id; Height = readlineInt()}
let readAllMountainsData = [ for a in 0 .. 7 do yield readMountainData a ]

let rec mainLoop () =
     let mountains = readAllMountainsData
     let highestMountain = mountains |> List.maxBy (fun x -> x.Height)

     printfn "%i" highestMountain.Id
     mainLoop()

mainLoop()

这段代码会进入死循环，我相信是因为

let readlineInt() = int(Console.In.ReadLine())

是不可变的，因此该值设置一次，之后它就不会再停止读取该行。我尝试为

放置“可变”关键字

let mutable readAllMountainsData = [ for a in 0 .. 7 do yield readMountainData a ]

但这并没有改变任何事情。 你有什么想法吗？

编辑： 我知道这段代码会进入一个无限循环，因为在将日志记录添加到主循环之后，如下所示：

let rec mainLoop () =
     let mountains = readAllMountainsData
     Console.Error.WriteLine("Mountain Count:{0} ", mountains.Length)
     mountains |> List.iter (fun x -> Console.Error.WriteLine("Mountain Id:{0} Height:{1}", x.Id, x.Height))
     let highestMountain = mountains |> List.maxBy (fun x -> x.Height)

     printfn "%i" highestMountain.Id
     mainLoop()

然后我在输出中有这个：

Standard Error Stream:

Mountain Count:8 
Mountain Id:0 Height:9
Mountain Id:1 Height:8
Mountain Id:2 Height:7
Mountain Id:3 Height:6
Mountain Id:4 Height:5
Mountain Id:5 Height:4
Mountain Id:6 Height:3
Mountain Id:7 Height:2
Mountain Count:8 
Mountain Id:0 Height:9
Mountain Id:1 Height:8
Mountain Id:2 Height:7
Mountain Id:3 Height:6
Mountain Id:4 Height:5
Mountain Id:5 Height:4
Mountain Id:6 Height:3
Mountain Id:7 Height:2
Mountain Count:8 
Mountain Id:0 Height:9
Mountain Id:1 Height:8
Mountain Id:2 Height:7
etc...

为什么要重读值？因为这些值是由外部来源提供的。所以工作流程如下：

Loop one:
I read 8 values for the height of the mountains in the console
I output the value of the highest mountain

Loop two:
I read 8 values for the height of the mountains in the console
I output the value of the highest mountain

Loop three:
I read 8 values for the height of the mountains in the console
I output the value of the highest mountain

etc

Answer 1

let readlineInt () = ... 定义了一个函数。每次调用它时都会执行它的主体。在这种情况下，主体有副作用，每次执行主体时都会执行该副作用（从标准输入读取）。所以这不是你的问题。

readAllMountainsData 被定义为一个包含七座山脉数据的列表。每座山都有自己的高度（因为每座山都会调用一次readLineInt()）。此列表只计算一次，之后不会更改。每次使用 readAllMountainsData 时都不会重新计算它，因为它是一个变量，而不是一个函数（即使名称可能暗示其他情况）。这似乎是完全明智的，因为每次重新读取山区数据是没有意义的。

将mutable 关键字添加到定义允许您重新分配变量。也就是说，它允许您稍后在程序中编写readAllMountainsData <- someNewValue 来更改变量的值。由于您从未真正这样做过，因此没有任何变化。

你的程序无限循环的原因是mainLoop总是再次调用自己。它没有退出条件。因此，要解决这个问题，您应该决定要循环的频率/在什么条件下要退出，然后相应地实现该逻辑。

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在您的编辑中，您澄清说您确实想重新读取您的值，因此您只需通过给readAllMountainsData 一个参数列表（let readAllMountainsData () = ...）将其作为函数调用，然后将其作为函数调用。这样，您将在每次迭代中获得新数据，但除非您添加退出条件，否则循环仍将是无限的。