Question

我一直在玩函数式语言（特别是F＃），我真的很喜欢整个不可变/概念。但是，我对你如何用函数式语言表示有状态的东西感到有些迷茫。

例如，如何在函数式语言中重写以下内容？（任何功能语言都很好......只需要绕过它）

class state
{
    int current_time;
    bool is_completed() { 
        return current_time() - start_time > 30 seconds
    }
    double get_progress() { 
        return (current_time() - start_time) / 30 seconds
    }
    void start() {
        start_time = current_time();
    }
}
void main() {
    state s;
    s.start();
    while(s.is_completed() == false) { 
          print s.get_progress();
    }
    print "finished";
}

Answer 1

我对你如何用函数式语言表示有状态的东西感到有些迷茫。

最终，我们常用的计算机是有状态的东西。编程语言必须在某种程度上应对这一事实，或者放弃其主机的某些功能。

FP语言通过以下方式处理这一事实：

允许您编写带状态的函数，并生成新状态（因此使函数成为无状态）
将有状态概念包含在Monad（或F＃，Computation Expression）中

至于您的代码，您需要查看其中的第一个选项。重写你的函数以接受当前时间为参数。

Answer 2

您的示例包含一些在函数式语言中有所不同的方法：

该类是可变的 - 在函数式语言中，您将使用不可变类型
您正在使用current_time来获取当前时间，但这不是一个纯函数（它取决于某些全局变化状态）。在纯函数式语言（Haskell）中，这是不允许的（并且你必须使用monad），但大多数不纯的函数式语言（F＃，OCaml）允许这样做。
您的main函数使用循环 - 通常不鼓励在函数式语言中使用循环（尽管有些人支持它们）。

惯用的F＃解决方案将处理第一个和最后一个点：

let currentTime() =
  System.DateTime.Now

type State(startTime) =
  static member Start() =
    State(currentTime())
  member x.IsCompleted =
    (currentTime() - startTime).TotalSeconds > 30.0
  member x.Progress =
    (currentTime() - startTime).TotalSeconds / 30.0

let main() =
  let s = State.Start()
  let rec loop () =
    if not s.IsCompleted then
      printf "%A" s.Progress
      loop ()
  loop ()
  printf "finished"

类型State在永不改变其本地字段值的意义上是不可变的。它不是纯粹的功能，因为它取决于（改变）当前时间，但这不是F＃中的问题（你只需要知道它）。如果你需要一些修改状态的方法（你不需要），那么该方法将返回State的新实例（就像.NET string）。

main函数是使用递归而不是循环编写的 - 在这种情况下，它并不重要（循环在F＃中也可以）。使用递归的关键是你可以将当前状态作为参数传递，并在进行递归调用时使用新实例（这实际上会在计算过程中改变当前状态）。

Answer 3

我对F＃了解不多，但据我所知，它与OCaml非常接近。所以这里有一些OCaml：

记录类型非常擅长。这是OCaml中的一些等效代码：

#load "unix.cma" ;;

type state = { start : float } ;;

let mystate = { start = Unix.time () } in
    let rec check () =
        if Unix.time () -. mystate.start > 30. then
            print_endline "finished"
        else
            check ()
    in
        check () ;;

（由于某种原因，Unix时间是OCaml中的浮点数;如果它让你感觉更好，你可以转换为int32。）

用函数式语言表示有状态的东西

3 个答案: