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。我想我有一个问题，因为不可变性。

场景：我必须在控制台中读取高度线，每一行包含一个整数。该整数代表一座山的大小。阅读输入后，我需要写下最高山的行号。如果给定的索引是最高的山峰，那么大小将设置为零，否则我会放松。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()

这段代码将进入无限循环，我相信这是因为

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

是不可变的，因此该值设置一次后就再也不会停下来读取该行。我尝试为

添加 'mutable' 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： 我知道这段代码将进入无限循环，因为在将登录添加到主循环后如下：

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...

为什么要重新读取值？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，并且每次执行主体时都会执行该副作用（从标准输入读取）。所以那不是你的问题。

readAllMountainsData定义为包含七座山的数据的列表。每座山都有自己的高度（因为 readLineInt() 每座山都被调用一次）。此列表计算一次，之后不会更改。它不会在您每次使用 readAllMountainsData 时重新计算，因为它是一个变量，而不是一个函数（即使名称可能另有含义）。这似乎非常明智，因为每次都重新读取山区数据是没有意义的。

在定义中添加 mutable 关键字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。由于您实际上从未这样做过，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/要退出的条件，然后相应地实现该逻辑。

在你的编辑中你澄清了，你确实想重新读取你的值，所以你只需要通过给它一个参数列表 (let readAllMountainsData () = ...) 来使 readAllMountainsData 成为一个函数，然后将其称为函数。这样您将在每次迭代中获得新数据，但循环仍然是无限的，除非您添加退出条件。

F# 不变性、纯函数和副作用

F# Immutability, pure function and side effect

f#

immutability

purely-functional