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F# 编程

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目录

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  1. 前言 - 关于这本书及其作者。
  2. 简介 - 介绍 F# 编程语言。

F# 基础

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本节适合 F# 和函数式编程的初学者。

  1. 入门设置 - 在 Windows、Linux 和 Mac 上安装 F#。
  2. 基本概念 - 函数式编程概念的简要入门课程。

使用函数

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F# 是一种函数式编程语言。不出所料，函数是语言的重要组成部分，掌握它们是成为一名有效的 F# 开发人员的第一步。

  1. 声明值和函数 - 本文将向您展示如何声明简单函数、如何使用类型推断以及如何阅读 F# 的“箭头”符号。
  2. 模式匹配基础 - 模式匹配用于控制流。它在概念上类似于其他语言中的 switch 语句，但功能强大得多。
  3. 递归和递归函数 - 递归函数是一种特殊的函数，它调用自身。
  4. 高阶函数 - 高阶函数接受函数作为值并返回函数。结合柯里化，它允许程序员编写功能强大且表达能力强的程序。

不可变数据结构

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“数据结构”是一个很酷的词，它指的是任何帮助程序员将相关值以有用、逻辑的单元分组并表示的任何东西。F# 有一些内置的数据结构，包括元组、记录、列表、联合以及其他一些。

  1. 选项类型 - 选项类型是简单、轻量级的数据结构，通常用于表示成功或失败的计算。
  2. 元组和记录 - 元组和记录是简单的数据结构，允许程序员将相关值组合成一个单元。
  3. 列表 - 列表表示一组有序的值。F# 的 List 库对列表的操作和处理提供了广泛的支持。
  4. 序列 - 序列表达式表示按需计算的数据序列。
  5. 集合和映射 - 集合在概念上类似于列表，不同之处在于它们不能包含重复项。映射允许程序员将键与值相关联，并在集合中非常高效地查找项目。
  6. 区分联合 - 区分联合表示一组有限、定义明确的选择。区分联合通常是构建更复杂数据结构（包括链表和各种树）的首选工具。

命令式编程

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F# 是一种“不纯”的编程语言，这意味着它允许程序员编写具有副作用和可变状态的函数，这与 C# 和 Java 等命令式编程语言使用的编程风格非常相似。

  1. 可变数据 - 默认情况下，F# 中的变量是不可变的。但是，F# 通过可变字段和 ref 单元支持可变变量。
  2. 控制流 - 决策和循环。
  3. 数组 - 数组是命令式编程语言中普遍使用的可变数据结构。
  4. 可变集合 - 列表和字典。
  5. 基本 I/O - 读取和写入文件以及控制台窗口。
  6. 异常处理 - 异常处理允许程序员在应用程序进入无效状态时捕获和处理错误。

面向对象编程

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F# 是一种 CLI/.NET 编程语言。CLI 是一个面向对象的平台。F# 最重要的功能之一是它能够混合和匹配样式：由于 .NET 平台是面向对象的，因此使用 F#，您通常会处理对象。

  1. 运算符重载 - 类似 C# 的运算符重载。
  2. 类 - 类和对象是面向对象编程 (OOP) 的基础。它们用于模拟应用程序中的操作、过程和任何概念实体。
  3. 继承 - 继承使 OOP 代码可重用。它允许程序员创建从另一个类继承功能并添加自己的修改的类。
  4. 接口 - 接口通过定义对象必须实现并公开的模板方法来抽象化类的实现细节。
  5. 事件 - 事件允许类在彼此之间发送和接收消息。
  6. 模块和命名空间 - 模块和命名空间用于将类组织成一组相关功能。

F# 高级

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F# 足够简单，初学者可以将其作为他们的第一门语言学习，但它提供了一套强大的工具，经验丰富的开发人员可以从中获益。本节介绍了 F# 程序中经常使用的先进语法结构和技术。

  1. 量纲 - 量纲将元数据附加到浮点数，这允许浮点数表示千克、磅、牛顿、公顷等。
  2. 缓存 - 用于存储计算值的有效技术，以便将来有效地检索。也称为记忆化。
  3. 主动模式 - 主动模式允许程序员将临时值和对象包装在类似联合的结构中，以便在模式匹配中使用。
  4. 高级数据结构 - 用于实现不可变数据结构的技术概述。
  5. 反射 - 反射允许程序员检查对象中的类型和元数据。
  6. 引用 - 引用将任意 F# 代码转换为抽象语法树。
  7. 计算表达式 - 与 Haskell 中的单子类似，计算表达式用于简化以延续传递风格编写的代码。

多线程和并发应用程序

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随着多核处理器的开发，多线程变得越来越重要。函数式程序员可以利用不可变数据结构来创建可扩展性极强、简单的并发应用程序，这些应用程序易于编写。

  1. 异步工作流 - F# 的 async 原语是编写功能性的、简单多线程代码的基础。
  2. MailboxProcessor 类 - 邮箱用于实现“消息传递并发”，这是一种在由数十个或数千个独立节点组成的海量并行应用程序中使用的并发编程风格。

F# 工具

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  1. 词法分析和语法分析 - FsLex 和 FsYacc 是基于 GNU Bison 系列生成器的词法分析器/语法分析器生成器，用于在 F# 中实现自定义语法和特定于领域的语言。

作者

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  1. 超级公主

备注

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贡献者注意事项
致谢
练习解答
许可证

资源

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