前言
?作为一门函数式编程语言,深入了解函数的定义和使用自然是十分重要的事情,下面我们一起来学习吧!
3种基础定义方法
defn
定义语法
(defn name [params*] exprs*)
示例
(defn tap [ns x] (println ns x) x)
fn
定义语法
(fn name? [params*] exprs*)
示例
(def tap (fn [ns x] (println ns x) x))
其实defn
是个macro,最终会展开为fn
这种定义方式。因此后面的均以fn
这种形式作说明。
Lambda表达式
定义语法
#(expr)
示例
(def tap #(do (println %1 %2) %2))
注意:
Lambda表达式的函数体只允许使用一个表达式,因此要通过special form
do
来运行多个表达式;入参symbol为
%1,%2,...%n
,当有且只有一个入参时可以使用%
来指向该入参。
Metadata——为函数附加元数据
?Symbol和集合均支持附加metadata,以便向编译器提供额外信息(如类型提示等),而我们也可以通过metadata来标记源码、访问策略等信息。
?对于命名函数我们自然要赋予它Symbol,自然就可以附加元数据了。
?其中附加:private
和defn-
定义函数目的是一样的,就是将函数的访问控制设置为private(默认为public),但可惜的是cljs现在还不支持:private
,所以还是要用名称来区分访问控制策略。
示例:
;; 定义 (defn ^{:doc "my sum function" :test (fn [] (assert (= 12 (mysum 10 1 1)))) :custom/metadata "have nice time!"} mysum [& xs] (apply + xs)) ;; 获取Var的metadata (meta #'mysum);;=> ;; {:name mysum ;; :custom/metadata "have nice time!";; :doc "my sum function";; :arglists ([& xs]) ;; :file "test";; :line 126;; :ns #<Namespace user>;; :test #<user$fn_289 user$fn_289@20f443>}
若只打算设置document string而已,那么可以简写为
(defn mysum "my sum function" [& xs] (apply + xs))
虽然cljs只支持:doc
根据入参数目实现函数重载(Multi-arity Functions)
示例
(fn tap ([ns] (tap ns nil)) ([ns x] (println ns x)) ([ns x & more] (println ns x more)))
参数解构
?cljs为我们提供强大无比的入参解构能力,也就是通过声明方式萃取入参
基于位置的解构(Positional Destructuring)
;; 定义1(def currency-of (fn [[amount currency]] (println amount currency) amount));; 使用1(currency-of [12 "US"]);; 定义2(def currency-of (fn [[amount currency [region ratio]]] (println amount currency region ratio) amount));; 使用2(currency-of [12 "US" ["CHINA" 6.7]])
键值对的解构(Map Destructuring)
;; 定义1,键类型为Keyword(def currency-of (fn [[currency :curr]] (println currency)));; 使用1(currency-of {:curr "US"});; 定义2,键类型为String(def currency-of (fn [[currency "curr"]] (println currency)));; 使用2(currency-of {"curr" "US"});; 定义3,键类型为Symbol(def currency-of (fn [[currency 'curr]] (println currency)));; 使用3(currency-of {'curr "US"});; 定义4,一次指定多个键(def currency-of (fn [{:keys [currency amount]}] (println currency amount)));; 使用4(currency-of {:currency "US", :amount 12});; 定义5,一次指定多个键(def currency-of (fn [{:strs [currency amount]}] (println currency amount)));; 使用5(currency-of {"currency" "US", "amount" 12});; 定义6,一次指定多个键(def currency-of (fn [{:syms [currency amount]}] (println currency amount)));; 使用6(currency-of {'currency "US", 'amount 12});; 定义7,默认值(def currency-of (fn [{:keys [currency amount] :or {currency "CHINA"}}] (println currency amount)));; 使用7(currency-of {:amount 100}) ;;=> 100CHINA;; 定义8,命名键值对(def currency-of (fn [{:keys [currency amount] :as orig}] (println (:currency orig)))) (currency-of {'currency "US", 'amount 12}) ;;=> US
可变入参(Variadic Functions)
通过&
定义可变入参,可变入参仅能作为最后一个入参来使用
(def tap (fn [ns & more] (println ns (first more)))) (tap "user.core" "1" "2" "3") ;;=> user.core1
命名入参(Named Parameters/Extra Arguments)
?通过组合可变入参和参数解构,我们可以得到命名入参
(def tap (fn [& {:keys [ns msg] :or {msg "/nothing"}}] (println ns msg))) (tap :ns "user.core" :msg "/ok") ;;=> user.core/ok(tap :ns "user.core") ;;=> user.core/nothing
Multimethods
?Multi-Arity函数中我们可以通过入参数目来调用不同的函数实现,但有没有一种如C#、Java那样根据入参类型来调用不同的函数实现呢?clj/cljs为我们提供Multimethods这一杀技——不但可以根据类型调用不同的函数实现,还可以根据以下内容呢!
类型
值
属性
元数据
入参间关系
?想说"Talk is cheap, show me the code"吗?在看代码前,我们先看看到底Multimethods的组成吧
1.dispatching function
?用于对函数入参作操作,如获取类型、值、运算入参关系等,然后将返回值作为dispatching value,然后根据dispatching value调用具体的函数实现。
;; 定义dispatching function(defmulti name docstring? attr-map? dispatch-fn & options);; 其中options是键值对 ;; :default :default,指定默认dispatch value的值,默认为:default;; :hierarchy {},指定使用的hierarchy object
2.method
?具体函数实现
;; 定义和注册新的函数到multimethod(defmethod multifn dispatch-val & fn-tail)
3.hierarchy object
?存储层级关系的对象,默认情况下所有相关的Macro和函数均采用全局hierarchy object,若要采用私有则需要通过(make-hierarchy)
来创建。
还是一头雾水?上示例吧!
示例1 —— 根据第二个入参的层级关系
(defmulti area (fn [x y] y)) (defmethod area ::a [x y] (println "derive from ::a")) (defmethod area :default [x y] (println "executed :default")) (area 1 `a) ;;=> executed :default(derive `a :a) (area 1 `a) ;;=>derive from ::a
示例2 -- 根据第一个入参的值
(defmulti area (fn [x y] x)) (defmethod area 1 [x y] (println "x is 1")) (defmethod area :default [x y] (println "executed :default")) (area 2 `a) ;;=> executed :default(area 1 :b) ;;=> x is 1
示例3 -- 根据两入参数值比较的大小
(defmulti area (fn [x y] (> x y))) (defmethod area true [x y] (println "x > y")) (defmethod area :default [x y] (println "executed :default")) (area 1 2) ;;=> executed :default(area 2 3) ;;=> x > y
?删除method
;; 函数签名(remove-method multifn dispatch-val);; 示例(remove-method area true)
分发规则
?先对dispatching value和method的dispatching-value进行=
的等于操作,若不匹配则对两者进行isa?
的层级关系判断操作,就这样遍历所有注册到该multimethod的method,得到一组符合的method。若这组method的元素个数有且仅有一个,则执行该method;若没有则执行:default
method,若还是没有则抛异常。若这组method的元素个数大于1,且没有人工设置优先级,则抛异常。
?通过prefer-method
我们可以设置method的优先级
(derive `a `b) (derive `c `a) (defmulti test (fn [x] (x))) (defmethod test `a [x] (println "`a")) (defmethod test `b [x] (println "`b"));; (test `c) 这里就不会出现多个匹配的method(prefer-method `a `b) (test `c) ;;=> `a
层级关系
?层级关系相关的函数如下:
;; 判断层级关系(isa? h? child parent);; 构造层级关系(derive h? child parent);; 解除层级关系(underive h? child parent);; 构造局部hierarchy object(make-hierarchy)
上述函数当省略h?
时,则操作的层级关系存储在全局的hierarchy object中。
注意:层级关系存储在全局的hierarchy object中时,Symbole、Keyword均要包含命名空间部分(即使这个命名空间并不存在),否则会拒绝。
(ns cljs.user);; Symbole, `b会展开为cljs.user/b(derive 'dummy/a `b);; Keyword, ::a会展开为cljs.user/:a(derive ::a ::b)
另外还有parent
、ancestors
和descendants
(derive `c `p) (derive `p `pp);; 获取父层级(parent `c) ;;=> `p;; 获取祖先(ancestors `c) ;;=> #{`p `pp};; 获取子孙(descendants `pp) ;;=> #{`p `c}
局部层级关系
?通过(make-hierarchy)
可以创建一个用于实现局部层级关系的hierarchy object
(def h (make-hierarchy)) (def h (derive h 'a 'b)) (def h (derive h :a :b)) (isa? h 'a 'b) (isa? h :a :b)
注意:局部层级关系中的Symbol和Keyword是可以包含也可以不包含命名空间部分的哦!
Condition Map
?对于动态类型语言而言,当入参不符合函数定义所期待时,是将入参格式化为符合期待值,还是直接报错呢?我想这是每个JS的工程师必定面对过的问题。面对这个问题我们应该分阶段分模块来处理。
开发阶段,对于内核模块,让问题尽早暴露;
生产阶段,对于与用户交互的模块,应格式化输入,并在后台记录跟踪问题。
?而clj/cljs函数中的condition map
就是为我们在开发阶段提供对函数入参、函数返回值合法性的断言能力,让我们尽早发现问题。
(fn name [params*] condition-map? exprs*) (fn name ([params*] condition-map? exprs*)+); condition-map? => {:pre [pre-exprs*]; :post [post-exprs*]}; pre-exprs 就是作为一组对入参的断言; post-exprs 就是作为一组对返回值的断言
示例
(def mysum (fn [x y] {:pre [(pos? x) (neg? y)] :post [(not (neg? %))]} (+ x y))) (mysum 1 1) ;; AssertionError Assert failed: (neg? y) user/mysum(mysum -1 1) ;; AssertionError Assert failed: (pos? x) user/mysum(mysum 1 -2) ;; AssertionError Assert failed: not (neg? %)) user/mysum
?在pre-exprs中我们可以直接指向函数的入参,在post-exprs中则通过%
来指向函数的返回值。
?虽然增加函数执行的前提条件,而且可以针对函数的值、关系、元数据等进行合法性验证,但依旧需要在运行时才能触发验证(这些不是运行时才触发还能什么时候能触发呢?)。对动态类型语言天然编译期数据类型验证,我们可以通过core.typed这个项目去增强哦!
总结
?现在我们可以安心把玩函数了,oh yeah!
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