函数式编程中的基本概念（函数式编程思想）

函数签名

假设有一个函数 f，输入一个 int 值，返回一个 string 值，在 C# 中，该函数可以表示为：

Func

我们可以使用箭头（→）符号来表示：

f : int → string

箭头符号是函数式编程社区的标准函数符号，与语言无关。

当没有输入或没有输出(void)时，用 () 表示。如果有多个输入或输出，则用元组表示。

例如：

Func

Func

分别表示为：

() → string

(int, int) → int

对于高阶函数，可以嵌套表示。

例如 IEnumerable.Where 的签名：

Func, Func, IEnumerable>

// IEnumerable Where(this IEnumerable source, Func predicate);

可以表示为：

(IEnumerable, (T → bool)) → IEnumerable

函数的纯洁性

纯函数 是指没有任何副作用的函数，除了根据输入值计算输出值之外，什么也不做。而不纯函数则可能导致副作用。

副作用包括：

使全局状态改变：这里的“全局”是指函数作用域之外。

改变其输入参数

抛出异常

执行任何 I/O 操作

纯函数拥有许多的好处：

并行化：由于输出值仅依赖于输入值，所以可以并行执行任务。

惰性求值

记忆化：缓存函数结果，以便只计算一次。

诚实的函数

诚实的函数始终履行自己的签名。

例如如下函数，就是一个诚实的函数：

public int Square(int n) => n * n;

而如下函数则是不诚实的：

public int Square(int n)

{

if (n < 0) throw new ArgumentException();

return n * n;

}

因为它可能返回一个 int 值，还可能抛出异常。

参考：《C# 函数式编程》 Enrico Buonanno 著

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