September 24, 2012

Scala 自定义控制结构

写了两年Python了想换换口味，正好在coursera上参加Functional Programming Principles in Scala课程，考虑到Scala那一大票很诱人的特性就学Scala吧～ //golang 我对不起你… …

话说Scala被定义为 Scalable Language ,其实解释一下不就是可以扩展自己的语法么，作为Pythoner感觉这种事情一点也不算稀奇，然而当我真的看/用到这种特性的时候的确感觉惊叹，这不是静态或动态语言的区别，这是函数式与非函数式语言的区别。

虽然Python支持函数式的风格，但其编程思想终究是指令式为主的，所以有一些函数式特性并不能被真正发挥出来。

在 Programming in Scala 的第14章讲到 断言与测试 ，其中给出一个关于测试的例子:

class ElementSuite extends FunSuite {
    test("elem result should have passed width") {
        val ele = elem('x', 2, 3) 
        assert(ele.width == 2)
    }    
}

这其中的test并不是一个内建的的关键字，它是被自定义出来的，在常见的语言中，这样的功能被定义为一个函数，例如如果这段代码用javascript来写的话那么大概会长这样 /* 原想用python写可惜lambda不支持多行 */:

function element_suite(){
    ele = elem('x', 2, 3);
    test( 'elem result should have passed width', function(){
        var ele = elem('x', 2, 3);
        assert( ele.width == 2 );  // javascript并没有内建的assert，这里只是意思一下
    })
}

也就是说在其他的支持函数式特性的语言中，同样的功能是可以被足够优雅的实现的，但是这个test并没有被扩展到语法中，多少令人感觉不够酷。

Scala提供了一颗很甜的语法糖，就是如果一个方法只有一个参数，那么可以把()替换为{}，例如 println("Hello World") 和 println{"Hello World"} 是等价的，但是多于一个参数的方法就不能这么用了。不过我们可以定义一个匿名函数，把语句封装到函数中，再将这个函数作为参数传入。例如:

def foo( bar: () => Unit ) = {
    bar()
}
foo{ () => { 
            println("hello world!") 
            printlin("hello world, again!") 
   }
}

现在的foo长得有点像控制符了，但是还是不太爽，因为 () => {} 暴露了匿名函数的存在，事实上这点语法也比较多余，然而scala提供了一块很甜的语法糖: by-name parameter 。我们稍稍改写一下上面那段代码:

def foo2( bar: => Unit ) = {
    bar
}
foo2{ 
    println("hello world!") 
    printlin("hello world, again!") 
}

这里并没有指定bar是一个函数，而是使用了 call-by-name 的一种求值策略( Evaluation Strategy )，也就是说参数被传入后再进行求值，于是bar被求值的过程中那两条println语句也被执行。

现在看看上面那段代码跟第一段代码中的test还是有区别，因为事实上test接受了两个参数，而上文说到使用{}代替()仅对单个参数有效，那么多个参数怎么办？于是我们需要用到函数式编程的大杀器: currying。

currying is the technique of transforming a function that takes multiple arguments (or an n-tuple of arguments) in such a way that it can be called as a chain of functions each with a single argument – Wikipedia

Currying就是将一个带多个参数的函数转化为一系列带一个参数的函数链，用数学公式表达即是若有函数$f(x,y)$，令$g=f(x,\cdot)$ 那么 $g(y)$ 等价于 $f(x,y)$，显然这里的 $g(\cdot)$ 是一个二阶函数。在scala中，我们可以使用currying扩展上一段代码:

def foo3(message: String)(bar: => Unit ) = {
    println(message)
    bar
}
foo3("I will say hello world~ "){ 
    println("hello world!") 
    printlin("hello world, again!") 
}

这里foo3是一个二阶函数，foo3("baz")才是一个(bar: =>Unit)Unit型的一阶函数，现在就完美的仿真了一个控制符，至少从外表看我们成功地扩展了Scala的语法。当然事实上我们并没有扩展，只是改了一个面貌，但不得不说这颗语法糖真的很甜。

#scala #programming

Scala 自定义控制结构

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