.NET 2.0 基础类库中的范型——Functional Programming
2004-07-20 21:37
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Functional Programming
Functional Programming 不是一个新鲜的概念了,例如 C++ 虽然不是一门 Functional Programming 语言,但对它也有变通的支持——通过使用模板,函数对象(Function Objects)和运算符重载等手段,STL、Boost 等库提供了巧妙无比的、高性能的算法和功能。长久以来似乎 C++ 能实现的这些特性对于诸如 Java 和 C# 这些强调类型安全的面向对象的编程语言和框架来说是绝缘的。现在,在 CLR 范型和 C# 2.0 匿名委托的支持下,我们也可以构造令人吃惊的 Functional Programming 程序了,而且比 C++ 更加简单(当然性能无法相比,因为 CLR 中的范型是一种运行时技术,而 C++ 中的模板则是编译时技术)。当前 .NET BCL 对 Functional Programming 的支持限于集合类,确切说是 List<T> 和 Array。 我们来看一个简单的例子。假设有一个联系人列表 List<Contact>,联系人的定义如下: class Contact { public string Name; ... } 现在我们要把这个列表中所有联系人的姓名拷贝到另外一个列表。你可能马上就动手写了出来: List<Contact> c1 = ...; List<string> c2 = new List<string>(); foreach (Contact c in c1) { c2.Add(c.Name); } 这是一段非常规矩的 C# 代码。在 .NET 2.0 中,有了范型和匿名委托,我们可以写出如下的完成相同功能的实现: List<Contact> c1 = ...; List<string> c2 = c1.ConvertAll<string>( delegate(Contact c) { return c.Name; } ); 显然这段代码比手工编写的 foreach 代码更简捷,在表达意图方面也显得更加清楚和直接。其中 ConvertAll 方法是一个范型方法,作用是将列表元素转换为指定类型的列表。原型为: List<U> ConvertAll<U>(Converter<T, U> converter); Converter<T, U> 是一个范型委托,指定了如何进行转换(类似 C++ 中的函数对象),原型为(T 为原始类型,U 为目标类型): delegate U Converter<T, U>(T from); 这里只是举了一个简单的例子,对于更复杂的情况,范型和匿名委托允许你用更富想象力的方法去实现(例如,匿名委托允许你引用栈上的变量)。 下面是 BCL 中的用于Functional Programming的范型委托(位于 System 命名空间中):原型 | 描述 |
delegate bool Predicate<T>(T obj); | 访问集合时,对指定元素的断言(true 或 false) |
delegate void Action<T>(T obj); | 访问集合时,对指定元素做出特定动作 |
delegate int Comparison<T>(T x, T y); | 比较两个元素 |
delegate U Converter<T, U>(T from); | 把一个元素转换为另外一个,用于在两个集合之间拷贝元素 |
原型 | 描述 |
int FindIndex(Predicate<T> match); int FindIndex(int index, Predicate<T> match); int FindIndex(int index, int count, Predicate<T> match); | 找出第一个满足断言条件的元素的索引 |
int FindLastIndex(Predicate<T> match); int FindLastIndex(int index, Predicate<T> match); int FindLastIndex(int index, int count, Predicate<T> match); | 找出最后一个满足断言条件的元素的索引 |
List<T> FindAll(Predicate<T> match); | 找出所有满足断言条件的元素 |
Nullable<T> Find(Predicate<T> match); | 找出第一个满足断言条件的元素 |
Nullable<T> FindLast(Predicate<T> match); | 找出最后一个满足断言条件的元素 |
bool Exists(Predicate<T> match); | 判断满足断言条件的元素是否存在 |
bool TrueForAll(Predicate<T> match); | 判断是否所有的元素都满足断言条件 |
int RemoveAll(Predicate<T> match); | 删除所有满足断言条件的元素,返回删除的元素数 |
void ForEach(Action<T> action); | 类似 foreach 语句 |
void Sort(Comparison<T> comparison); | 排序 |
List<U> ConvertAll(Converter<T, U> converter); | 转换集合元素 |
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