`let f = fun a - ＆gt;之间的区别F＃中的a-1`和`let f a = a-1`

Question

在F＃中，let f = fun a -> a-1和let f a = a-1之间有什么区别吗？据我所知，后者只是前者的语法糖。这是对的吗？

我在这里专门研究语义差异，而不是特定编译器如何处理这两种情况的差异。

Answer 1

(fun a -> ...)只是一个匿名函数。 F＃与C＃的不同之处在于函数是一等公民，所以当你将匿名函数绑定到f时，它会给f类型签名val f : int -> int（因为a是推断为int32），就像你在第二个例子中绑定了一个普通的命名函数一样。您可以通过在F＃interactive中运行示例来证明它们在语义上是相同的。

编辑：匿名函数甚至支持通常推断但可以明确的泛型，如下所示：

let f<'T> = (fun (x: 'T) -> x)

编辑2：来自F＃3.1规范草案(found here)：

  

如果值定义的直接右侧是匿名函数，则该值定义被视为函数定义，如下例所示：let f = (fun w -> x + w)

除了设置明显的语法错误之外，这就是说将函数值（即匿名函数）绑定到标识符实际上等同于普通函数定义。它继续说这种等价是“函数式编程的主要内容”，所以你可以肯定这将来不会改变。

出于一般目的，F＃在设计时将函数定义和函数值（即委托实例，匿名函数）视为相等，但是当需要将函数定义提升为函数时值，它将使用委托类型FSharpFunc作为编译类型。这是所有高阶函数的情况，例如Array，List，Seq模块等中的函数，因为没有像使用委托那样使用CIL方法作为函数值的实际方法。其他所有东西看起来都像你期望编译的C＃或VB.NET - 它只是F＃使用FSharpFunc的代表。

编辑3：我还无法添加评论，但关于Tomas的回答，F＃编译器不知道如何概括表达式let h = (); fun a -> a但是如果你添加了它，它会接受它自己输入注释，就像尼康的id示例一样。

编辑4：这是一个关于F＃如何编译函数的非常粗糙的画面。注意Tomas的例子，他称之为的序列表达式，变成了FSharpFunc，而没有();的等效函数变成了一个真正的CIL方法。这就是F＃规范在上面讨论的内容。此外，当您使用常规CIL方法作为值，部分应用程序或其他方式时，编译器将使FSharpFunc将其表示为闭包。

Answer 2

正如其他人已经提到的，简单的答案是使用let foo x = ...定义一个函数并使用let foo = ...会给你不同的结果（因为价值限制），但在这种情况下不会发生，因为编译器非常聪明，知道它可以安全地将let foo = fun x -> ..视为let foo x = ...。

现在，如果您想查看更多详细信息，请尝试以下定义：

let f a = a              // Function 'a -> 'a
let g = fun a -> a       // Function 'a -> 'a 
let h = (); fun a -> a   // error FS0030: Value restriction

因此，编译器将使用let foo = fun x -> ...定义的函数视为普通函数，只要在创建＆amp;之前的代码之前没有其他内容。返回函数。如果你做了任何事情（即使它只是忽略了单位价值），那么就会有所不同。

如果您想了解更多信息，那么F＃3.0规范中的 14.6.7 Generalization 部分列出了所有可推广的值（即上述表达式）作品）：

  

以下表达式是可推广的：

     

  
• 函数表达式
  
• 实现接口的对象表达式
  
• 委托表达
  
• 一个“let”定义表达式，其中定义的右侧和表达式的主体都是可推广的
  
• 一个“let rec”定义表达式，其中所有定义的右侧和表达式的主体都是可推广的
  
• 元组表达式，其所有元素都可以推广
  
• 记录表达式，其所有元素都是可推广的，其中记录不包含可变字段
  
• 一个union case表达式，其所有参数都是可推广的
  
• 一个异常表达式，其所有参数都是可推广的
  
• 空数组表达式
  
• 常量表达
  
• 具有GeneralizableValue属性的类型函数的应用程序。
  

重要的是第一点 - 函数表达式（例如fun x -> x）是可推广的;排序表达式（例如(); fun x -> x）不可推广，因此它的行为与普通函数不同。

Answer 3

您提供的示例在语义上是相同的，但F＃编译器与它有关。

让我们看一下不同的（通用）函数：

// val singleton1 : x:'a -> List<'a>
let singleton1 x = [x]

// val singleton2 : x:'a -> List<'a>
let singleton2 = fun x -> [x]

如您所见，签名是相同的。但是如果你考虑一下，这两个不应该是一样的：第一个是真正的函数（编译成.NET方法），但第二个只是一个持有函数的值（委托或Func）在C＃）。但是.NET运行时中没有通用值。这只能起作用，因为F＃编译器足够智能，可以使singleton2成为一个函数。

你可以在这里看到我的意思：

let singleton3 = id >> fun x -> [x]

现在我们已经超越了F＃编译器，由于Value Restriction（向下滚动到主题），它不会编译，即使它在语义上应该与singleton2相同。

所以，总结一下：从语义的角度来看，你的定义是相同的，但由于.NET运行时的限制，F＃编译器必须做一些额外的工作才能启用它。

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我记得的另一个不同之处是只有功能可以标记为inline：

let inline f a = a-1 // OK
let inline f = fun a -> a-1 // Error