Swift|Swift 3关于函数类型的一项重要提议

2021-09-10

本系列文章为个人学习笔记：禁止转载

对于一个函数来说，把它的参数和返回值放在一起，就形成了它的签名，这是用于描述函数自身属性的一种类型。
参数名称不再是函数类型的一部分不过没关系，我们从一个简单的例子开始。对于上一节中，我们实现的mul：

func mul(m: Int, of n: Int) -> Int { return m * n }

如果我们用type inference定义一个和mul类型相同的函数变量：

let fnMul = mul

之后，我们该如何使用fnMul呢？在Swift 2里，是这样的：

// ONLY 6 in Swift 2 // WRONG in Swift 3 fnMul(m: 2, n: 3)

而到了Swift 3里，编译器会报错。
所以我们只能这样使用fnMul：

fnMul(2, 3) // 6

这说明什么呢？从结果上来看m:n:已经在不再是mul签名的一部分了。在Swift 3里，mul和fnMul的类型，实际上都是：(Int, Int) -> Int。
然而，为什么要做这样的改动呢？我们继续来看一个在Swift 2中因为函数签名带来的诡异的问题。
假设，我们还有一个用于计算整数除法的函数：

func div(a: Int, b: Int) -> Int { return a / b }

然后，对于下面这段代码，你期望最后fnDiv得到什么结果呢？

// !!! Swift 2 ONLY !!! var fnDiv: (a: Int, b: Int) -> Int = div fnDiv = mulfnDiv(a: 2, b: 3) // This will call mul(m: 2, n: 3) // !!! Swift 2 ONLY !!!

【Swift|Swift 3关于函数类型的一项重要提议】结果会是6，fnDiv(a: 2, b: 3)实际上调用了mul。造成这个结果的原因有2：

首先，mul和div都接受2个Int作为参数，并返回一个Int，因此，尽管它们的参数名不同，但它们的类型是兼容的，我们可以让fnDiv = mul；
其次，由于参数名又是函数签名的一部分，我们使用fnDiv的时候，必须带上a:b:；

因此，就造成了这种完全是div的用法，而暗地里执行了mul的错觉。如果这段代码隐藏在你的源文件中，你能轻易发现问题的原因么？
正是由于这种原因，在Swift 3里，参数名不再是函数签名的一部分了，mul和div的类型都是(Int, Int) -> Int。这样：

之前我们定义的fnMul，只能用fnMul(2, 3)这样的形式调用；
无论fnMul被赋值成任何函数，调用方式都是统一的：fnMul(num1, num2)，这样就不会有因为参数名带来的调用错觉了；

为什么管函数类型叫做“一等公民”？理解了函数类型之后，接下来我们来聊另外一个话题。你也许经常会听到类似“函数在Swift中是一等公民”这样的说法。然而，对一门编程语言来说，“一等公民”意味着什么呢？
简单来说，就是函数这种类型，和Swift其它类型有着完全相同的语法功能。它们主要包括：

可以用来定义变量，例如我们之前定义的fnMul和fnDiv，这种类型的变量同样可以当作函数来调用；
可以当成函数参数；
可以被函数返回；

而对于后两种情况之所以是很重要的语言特性，是因为它们构成了函数式编程的基础。例如，我们定义一个表达计算概念的函数：

func calc(_ first: T, _ second: T, _ fn: (T, T) -> T) -> T { return fn(first, second) }

在这个函数的定义里，calc就接受一个函数类型的参数，然后，我们可以像传递数字一样，来传递函数变量：

calc(2, 3, mul) // 6 calc(2, 3, div) // 0

类似的，我们也可以把函数类型当成返回值，例如下面这个有点儿特殊的mul方法：

func mul(_ a: Int) -> (Int) -> Int { func innerMul(_ b: Int) -> Int { return a * b }return innerMul }

它只接受一个参数，并返回一个函数，在返回的函数里，接受另外一个参数，并最终完成相乘的运算。因此，我们可以用两种不同的方式来调用它：

let mul2By = mul(2) mul2By(3) // 6mul(2)(3) // 6

第一种方式，我们先用一个变量保存mul返回的函数，然后通过再传递一个单参数来最终完成运算。或者，我们可以直接通过()把两次函数调用串联起来。因此，尽管currying function在Swift 3中被废除了，但我们还是可以通过这样的方法来实现同样的效果。

推荐阅读

上一篇：你愿意和一个差劲的人做朋友吗（）

下一篇：月下随笔