Prohlídka F#Tour of F#

Nejlepším způsobem, jak se dozvědět F# , je čtení a psaní F# kódu.The best way to learn about F# is to read and write F# code. Tento článek bude fungovat jako prohlídka prostřednictvím některých klíčových funkcí F# jazyka a poskytuje některé fragmenty kódu, které můžete na svém počítači spustit.This article will act as a tour through some of the key features of the F# language and give you some code snippets that you can execute on your machine. Další informace o nastavení vývojového prostředí najdete Začínáme.To learn about setting up a development environment, check out Getting Started.

Existují dvě primární koncepce F#: funkce a typy.There are two primary concepts in F#: functions and types. Tato prohlídka bude zdůraznit funkce jazyka, které spadají do těchto dvou konceptů.This tour will emphasize features of the language which fall into these two concepts.

Online spuštění kóduExecuting the code online

Pokud jste na svém F# počítači nenainstalovali, můžete v prohlížeči spustit všechny ukázky pomocí F# příkazu WebAssembly.If you don't have F# installed on your machine, you can execute all of the samples in your browser with Try F# on WebAssembly. Fable je dialekt F# , který se spouští přímo v prohlížeči.Fable is a dialect of F# that executes directly in your browser. Pokud si chcete prohlédnout ukázky, které následují ve REPL, podívejte se na ukázky > > F# prohlídku v levém panelu nabídek REPLu Fable.To view the samples that follow in the REPL, check out Samples > Learn > Tour of F# in the left-hand menu bar of the Fable REPL.

Funkce a modulyFunctions and Modules

Nejdůležitější části každého F# programu jsou funkce uspořádané do modulů.The most fundamental pieces of any F# program are functions organized into modules. Funkce provádí práci na vstupech a vytváří výstupy a jsou uspořádány pod moduly, které jsou hlavním způsobem, v F#němž se seskupují objekty.Functions perform work on inputs to produce outputs, and they are organized under Modules, which are the primary way you group things in F#. Jsou definovány pomocí let vazby, která dává funkci název a definuje její argumenty.They are defined using the let binding, which give the function a name and define its arguments.

module BasicFunctions = 

    /// You use 'let' to define a function. This one accepts an integer argument and returns an integer. 
    /// Parentheses are optional for function arguments, except for when you use an explicit type annotation.
    let sampleFunction1 x = x*x + 3

    /// Apply the function, naming the function return result using 'let'. 
    /// The variable type is inferred from the function return type.
    let result1 = sampleFunction1 4573

    // This line uses '%d' to print the result as an integer. This is type-safe.
    // If 'result1' were not of type 'int', then the line would fail to compile.
    printfn "The result of squaring the integer 4573 and adding 3 is %d" result1

    /// When needed, annotate the type of a parameter name using '(argument:type)'.  Parentheses are required.
    let sampleFunction2 (x:int) = 2*x*x - x/5 + 3

    let result2 = sampleFunction2 (7 + 4)
    printfn "The result of applying the 2nd sample function to (7 + 4) is %d" result2

    /// Conditionals use if/then/elif/else.
    ///
    /// Note that F# uses white space indentation-aware syntax, similar to languages like Python.
    let sampleFunction3 x = 
        if x < 100.0 then 
            2.0*x*x - x/5.0 + 3.0
        else 
            2.0*x*x + x/5.0 - 37.0

    let result3 = sampleFunction3 (6.5 + 4.5)

    // This line uses '%f' to print the result as a float.  As with '%d' above, this is type-safe.
    printfn "The result of applying the 3rd sample function to (6.5 + 4.5) is %f" result3

vazby let jsou také způsobem vázání hodnoty k názvu, podobně jako proměnná v jiných jazycích.let bindings are also how you bind a value to a name, similar to a variable in other languages. vazby let jsou ve výchozím nastavení neměnné , což znamená, že jakmile je hodnota nebo funkce vázána na název, nelze ji změnit místně.let bindings are immutable by default, which means that once a value or function is bound to a name, it cannot be changed in-place. To je v kontrastu s proměnnými v jiných jazycích, které jsou proměnlivé, což znamená, že jejich hodnoty je možné kdykoli změnit v libovolném časovém okamžiku.This is in contrast to variables in other languages, which are mutable, meaning their values can be changed at any point in time. Pokud potřebujete proměnlivou vazbu, můžete použít let mutable ... syntaxi.If you require a mutable binding, you can use let mutable ... syntax.

module Immutability =

    /// Binding a value to a name via 'let' makes it immutable.
    ///
    /// The second line of code fails to compile because 'number' is immutable and bound.
    /// Re-defining 'number' to be a different value is not allowed in F#.
    let number = 2
    // let number = 3

    /// A mutable binding.  This is required to be able to mutate the value of 'otherNumber'.
    let mutable otherNumber = 2

    printfn "'otherNumber' is %d" otherNumber

    // When mutating a value, use '<-' to assign a new value.
    //
    // Note that '=' is not the same as this.  '=' is used to test equality.
    otherNumber <- otherNumber + 1

    printfn "'otherNumber' changed to be %d" otherNumber

Čísla, logické hodnoty a řetězceNumbers, Booleans, and Strings

Jako jazyk .NET F# podporuje stejné základní primitivní typy , které existují v rozhraní .NET.As a .NET language, F# supports the same underlying primitive types that exist in .NET.

Tady je způsob reprezentace různých číselných typů v F#:Here is how various numeric types are represented in F#:

module IntegersAndNumbers = 

    /// This is a sample integer.
    let sampleInteger = 176

    /// This is a sample floating point number.
    let sampleDouble = 4.1

    /// This computed a new number by some arithmetic.  Numeric types are converted using
    /// functions 'int', 'double' and so on.
    let sampleInteger2 = (sampleInteger/4 + 5 - 7) * 4 + int sampleDouble

    /// This is a list of the numbers from 0 to 99.
    let sampleNumbers = [ 0 .. 99 ]

    /// This is a list of all tuples containing all the numbers from 0 to 99 and their squares.
    let sampleTableOfSquares = [ for i in 0 .. 99 -> (i, i*i) ]

    // The next line prints a list that includes tuples, using '%A' for generic printing.
    printfn "The table of squares from 0 to 99 is:\n%A" sampleTableOfSquares

Tady je, jaké logické hodnoty a provádění základní podmíněné logiky vypadají takto:Here's what Boolean values and performing basic conditional logic looks like:

module Booleans =

    /// Booleans values are 'true' and 'false'.
    let boolean1 = true
    let boolean2 = false

    /// Operators on booleans are 'not', '&&' and '||'.
    let boolean3 = not boolean1 && (boolean2 || false)

    // This line uses '%b'to print a boolean value.  This is type-safe.
    printfn "The expression 'not boolean1 && (boolean2 || false)' is %b" boolean3

A jak vypadá základní manipulace s řetězci , vypadá takto:And here's what basic string manipulation looks like:

module StringManipulation = 

    /// Strings use double quotes.
    let string1 = "Hello"
    let string2  = "world"

    /// Strings can also use @ to create a verbatim string literal.
    /// This will ignore escape characters such as '\', '\n', '\t', etc.
    let string3 = @"C:\Program Files\"

    /// String literals can also use triple-quotes.
    let string4 = """The computer said "hello world" when I told it to!"""

    /// String concatenation is normally done with the '+' operator.
    let helloWorld = string1 + " " + string2 

    // This line uses '%s' to print a string value.  This is type-safe.
    printfn "%s" helloWorld

    /// Substrings use the indexer notation.  This line extracts the first 7 characters as a substring.
    /// Note that like many languages, Strings are zero-indexed in F#.
    let substring = helloWorld.[0..6]
    printfn "%s" substring

N-ticeTuples

Řazené kolekce členů jsou velkými transakcemi F#.Tuples are a big deal in F#. Jsou seskupením nepojmenovaných, ale seřazené hodnoty, které lze považovat za samotné hodnoty.They are a grouping of unnamed, but ordered values, that can be treated as values themselves. Ty si můžete představit jako hodnoty agregované z jiných hodnot.Think of them as values which are aggregated from other values. Mají mnoho použití, jako je například pohodlné vrácení více hodnot z funkce nebo seskupování hodnot pro některé praktické pohodlí.They have many uses, such as conveniently returning multiple values from a function, or grouping values for some ad-hoc convenience.

module Tuples =

    /// A simple tuple of integers.
    let tuple1 = (1, 2, 3)

    /// A function that swaps the order of two values in a tuple. 
    ///
    /// F# Type Inference will automatically generalize the function to have a generic type,
    /// meaning that it will work with any type.
    let swapElems (a, b) = (b, a)

    printfn "The result of swapping (1, 2) is %A" (swapElems (1,2))

    /// A tuple consisting of an integer, a string,
    /// and a double-precision floating point number.
    let tuple2 = (1, "fred", 3.1415)

    printfn "tuple1: %A\ttuple2: %A" tuple1 tuple2

Od F# 4,1 můžete také vytvořit struct řazené kolekce členů.As of F# 4.1, you can also create struct tuples. Tyto akce také spolupracují s C# 7/Visual Basic 15 řazenými kolekcemi členů, které jsou také struct řazené kolekce členů:These also interoperate fully with C#7/Visual Basic 15 tuples, which are also struct tuples:

/// Tuples are normally objects, but they can also be represented as structs.
///
/// These interoperate completely with structs in C# and Visual Basic.NET; however,
/// struct tuples are not implicitly convertible with object tuples (often called reference tuples).
///
/// The second line below will fail to compile because of this.  Uncomment it to see what happens.
let sampleStructTuple = struct (1, 2)
//let thisWillNotCompile: (int*int) = struct (1, 2)

// Although you can
let convertFromStructTuple (struct(a, b)) = (a, b)
let convertToStructTuple (a, b) = struct(a, b)

printfn "Struct Tuple: %A\nReference tuple made from the Struct Tuple: %A" sampleStructTuple (sampleStructTuple |> convertFromStructTuple)

Je důležité si uvědomit, že protože struct řazené kolekce členů jsou typy hodnot, nelze je implicitně převést na referenční řazené kolekce členů ani naopak.It's important to note that because struct tuples are value types, they cannot be implicitly converted to reference tuples, or vice versa. Je nutné explicitně převést mezi odkazem a strukturou řazené kolekce členů.You must explicitly convert between a reference and struct tuple.

Kanály a kompozicePipelines and Composition

Operátory kanálu, jako je například |>, jsou používány rozsáhle při F#zpracování dat v.Pipe operators such as |> are used extensively when processing data in F#. Tyto operátory jsou funkce, díky kterým můžete flexibilním způsobem vytvořit kanály funkcí.These operators are functions that allow you to establish "pipelines" of functions in a flexible manner. V následujícím příkladu se dozvíte, jak můžete využít tyto operátory k sestavení jednoduchého funkčního kanálu:The following example walks through how you can take advantage of these operators to build a simple functional pipeline:

module PipelinesAndComposition =

    /// Squares a value.
    let square x = x * x

    /// Adds 1 to a value.
    let addOne x = x + 1

    /// Tests if an integer value is odd via modulo.
    let isOdd x = x % 2 <> 0

    /// A list of 5 numbers.  More on lists later.
    let numbers = [ 1; 2; 3; 4; 5 ]

    /// Given a list of integers, it filters out the even numbers,
    /// squares the resulting odds, and adds 1 to the squared odds.
    let squareOddValuesAndAddOne values = 
        let odds = List.filter isOdd values
        let squares = List.map square odds
        let result = List.map addOne squares
        result

    printfn "processing %A through 'squareOddValuesAndAddOne' produces: %A" numbers (squareOddValuesAndAddOne numbers)
    
    /// A shorter way to write 'squareOddValuesAndAddOne' is to nest each
    /// sub-result into the function calls themselves.
    ///
    /// This makes the function much shorter, but it's difficult to see the
    /// order in which the data is processed.
    let squareOddValuesAndAddOneNested values = 
        List.map addOne (List.map square (List.filter isOdd values))

    printfn "processing %A through 'squareOddValuesAndAddOneNested' produces: %A" numbers (squareOddValuesAndAddOneNested numbers)

    /// A preferred way to write 'squareOddValuesAndAddOne' is to use F# pipe operators.
    /// This allows you to avoid creating intermediate results, but is much more readable
    /// than nesting function calls like 'squareOddValuesAndAddOneNested'
    let squareOddValuesAndAddOnePipeline values =
        values
        |> List.filter isOdd
        |> List.map square
        |> List.map addOne

    printfn "processing %A through 'squareOddValuesAndAddOnePipeline' produces: %A" numbers (squareOddValuesAndAddOnePipeline numbers)

    /// You can shorten 'squareOddValuesAndAddOnePipeline' by moving the second `List.map` call
    /// into the first, using a Lambda Function.
    ///
    /// Note that pipelines are also being used inside the lambda function.  F# pipe operators
    /// can be used for single values as well.  This makes them very powerful for processing data.
    let squareOddValuesAndAddOneShorterPipeline values =
        values
        |> List.filter isOdd
        |> List.map(fun x -> x |> square |> addOne)

    printfn "processing %A through 'squareOddValuesAndAddOneShorterPipeline' produces: %A" numbers (squareOddValuesAndAddOneShorterPipeline numbers)

Předchozí ukázka využívala mnoho funkcí nástroje, F#včetně funkcí pro zpracování seznamu, funkcí první třídy a částečné aplikace.The previous sample made use of many features of F#, including list processing functions, first-class functions, and partial application. I když může být důkladné porozumění každé z těchto konceptů poněkud pokročilé, mělo by být jasné, jak snadno se funkce dají použít ke zpracování dat při sestavování kanálů.Although a deep understanding of each of those concepts can become somewhat advanced, it should be clear how easily functions can be used to process data when building pipelines.

Seznamy, pole a posloupnostiLists, Arrays, and Sequences

Seznamy, pole a sekvence jsou tři typy primární kolekce v F# základní knihovně.Lists, Arrays, and Sequences are three primary collection types in the F# core library.

Seznamy jsou seřazené, neměnné kolekce prvků stejného typu.Lists are ordered, immutable collections of elements of the same type. Jedná se o jednorázově propojené seznamy, což znamená, že jsou určeny pro výčet, ale nedostatečná volba pro náhodný přístup a zřetězení, pokud jsou velké.They are singly-linked lists, which means they are meant for enumeration, but a poor choice for random access and concatenation if they're large. Na rozdíl od seznamů v jiných oblíbených jazycích, které obvykle nepoužívají samostatně propojený seznam k reprezentaci seznamů.This in contrast to Lists in other popular languages, which typically do not use a singly-linked list to represent Lists.

module Lists =

    /// Lists are defined using [ ... ].  This is an empty list.
    let list1 = [ ]  

    /// This is a list with 3 elements.  ';' is used to separate elements on the same line.
    let list2 = [ 1; 2; 3 ]

    /// You can also separate elements by placing them on their own lines.
    let list3 = [
        1
        2
        3
    ]

    /// This is a list of integers from 1 to 1000
    let numberList = [ 1 .. 1000 ]  

    /// Lists can also be generated by computations. This is a list containing 
    /// all the days of the year.
    let daysList = 
        [ for month in 1 .. 12 do
              for day in 1 .. System.DateTime.DaysInMonth(2017, month) do 
                  yield System.DateTime(2017, month, day) ]

    // Print the first 5 elements of 'daysList' using 'List.take'.
    printfn "The first 5 days of 2017 are: %A" (daysList |> List.take 5)

    /// Computations can include conditionals.  This is a list containing the tuples
    /// which are the coordinates of the black squares on a chess board.
    let blackSquares = 
        [ for i in 0 .. 7 do
              for j in 0 .. 7 do 
                  if (i+j) % 2 = 1 then 
                      yield (i, j) ]

    /// Lists can be transformed using 'List.map' and other functional programming combinators.
    /// This definition produces a new list by squaring the numbers in numberList, using the pipeline 
    /// operator to pass an argument to List.map.
    let squares = 
        numberList 
        |> List.map (fun x -> x*x) 

    /// There are many other list combinations. The following computes the sum of the squares of the 
    /// numbers divisible by 3.
    let sumOfSquares = 
        numberList
        |> List.filter (fun x -> x % 3 = 0)
        |> List.sumBy (fun x -> x * x)

    printfn "The sum of the squares of numbers up to 1000 that are divisible by 3 is: %d" sumOfSquares

Pole jsou pevná velikost, proměnlivé kolekce prvků stejného typu.Arrays are fixed-size, mutable collections of elements of the same type. Podporují rychlý náhodný přístup k prvkům a jsou rychlejší než F# seznamy, protože jsou pouze souvislými bloky paměti.They support fast random access of elements, and are faster than F# lists because they are just contiguous blocks of memory.

module Arrays =

    /// This is The empty array.  Note that the syntax is similar to that of Lists, but uses `[| ... |]` instead.
    let array1 = [| |]

    /// Arrays are specified using the same range of constructs as lists.
    let array2 = [| "hello"; "world"; "and"; "hello"; "world"; "again" |]

    /// This is an array of numbers from 1 to 1000.
    let array3 = [| 1 .. 1000 |]

    /// This is an array containing only the words "hello" and "world".
    let array4 = 
        [| for word in array2 do
               if word.Contains("l") then 
                   yield word |]

    /// This is an array initialized by index and containing the even numbers from 0 to 2000.
    let evenNumbers = Array.init 1001 (fun n -> n * 2) 

    /// Sub-arrays are extracted using slicing notation.
    let evenNumbersSlice = evenNumbers.[0..500]

    /// You can loop over arrays and lists using 'for' loops.
    for word in array4 do 
        printfn "word: %s" word

    // You can modify the contents of an array element by using the left arrow assignment operator.
    //
    // To learn more about this operator, see: https://docs.microsoft.com/dotnet/fsharp/language-reference/values/index#mutable-variables
    array2.[1] <- "WORLD!"

    /// You can transform arrays using 'Array.map' and other functional programming operations.
    /// The following calculates the sum of the lengths of the words that start with 'h'.
    let sumOfLengthsOfWords = 
        array2
        |> Array.filter (fun x -> x.StartsWith "h")
        |> Array.sumBy (fun x -> x.Length)

    printfn "The sum of the lengths of the words in Array 2 is: %d" sumOfLengthsOfWords

Sekvence jsou logické řady prvků, všechny stejného typu.Sequences are a logical series of elements, all of the same type. Jedná se o obecnější typ než seznamy a pole, které je možné zobrazit v libovolné logické sérii prvků.These are a more general type than Lists and Arrays, capable of being your "view" into any logical series of elements. Jsou také úsporné, protože mohou být opožděny, což znamená, že prvky lze vypočítat pouze v případě potřeby.They also stand out because they can be lazy, which means that elements can be computed only when they are needed.

module Sequences = 

    /// This is the empty sequence.
    let seq1 = Seq.empty

    /// This a sequence of values.
    let seq2 = seq { yield "hello"; yield "world"; yield "and"; yield "hello"; yield "world"; yield "again" }

    /// This is an on-demand sequence from 1 to 1000.
    let numbersSeq = seq { 1 .. 1000 }

    /// This is a sequence producing the words "hello" and "world"
    let seq3 = 
        seq { for word in seq2 do
                  if word.Contains("l") then 
                      yield word }

    /// This sequence producing the even numbers up to 2000.
    let evenNumbers = Seq.init 1001 (fun n -> n * 2) 

    let rnd = System.Random()

    /// This is an infinite sequence which is a random walk.
    /// This example uses yield! to return each element of a subsequence.
    let rec randomWalk x =
        seq { yield x
              yield! randomWalk (x + rnd.NextDouble() - 0.5) }

    /// This example shows the first 100 elements of the random walk.
    let first100ValuesOfRandomWalk = 
        randomWalk 5.0 
        |> Seq.truncate 100
        |> Seq.toList

    printfn "First 100 elements of a random walk: %A" first100ValuesOfRandomWalk

Rekurzivní funkceRecursive Functions

Zpracování kolekcí nebo sekvencí prvků se obvykle provádí pomocí rekurze v F#.Processing collections or sequences of elements is typically done with recursion in F#. I F# když podporuje smyčky a imperativní programování, rekurze je preferovaná, protože je snazší zaručit správnost.Although F# has support for loops and imperative programming, recursion is preferred because it is easier to guarantee correctness.

Poznámka

V následujícím příkladu je použito porovnávání vzorů prostřednictvím výrazu match.The following example makes use of the pattern matching via the match expression. Tato základní konstrukce se zabývá dále v tomto článku.This fundamental construct is covered later in this article.

module RecursiveFunctions = 
              
    /// This example shows a recursive function that computes the factorial of an 
    /// integer. It uses 'let rec' to define a recursive function.
    let rec factorial n = 
        if n = 0 then 1 else n * factorial (n-1)

    printfn "Factorial of 6 is: %d" (factorial 6)

    /// Computes the greatest common factor of two integers.
    ///
    /// Since all of the recursive calls are tail calls,
    /// the compiler will turn the function into a loop,
    /// which improves performance and reduces memory consumption.
    let rec greatestCommonFactor a b =
        if a = 0 then b
        elif a < b then greatestCommonFactor a (b - a)
        else greatestCommonFactor (a - b) b

    printfn "The Greatest Common Factor of 300 and 620 is %d" (greatestCommonFactor 300 620)

    /// This example computes the sum of a list of integers using recursion.
    let rec sumList xs =
        match xs with
        | []    -> 0
        | y::ys -> y + sumList ys

    /// This makes 'sumList' tail recursive, using a helper function with a result accumulator.
    let rec private sumListTailRecHelper accumulator xs =
        match xs with
        | []    -> accumulator
        | y::ys -> sumListTailRecHelper (accumulator+y) ys
    
    /// This invokes the tail recursive helper function, providing '0' as a seed accumulator.
    /// An approach like this is common in F#.
    let sumListTailRecursive xs = sumListTailRecHelper 0 xs

    let oneThroughTen = [1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10]

    printfn "The sum 1-10 is %d" (sumListTailRecursive oneThroughTen)

F#má také úplnou podporu pro optimalizaci volání funkce tail, což je způsob optimalizace rekurzivních volání, která jsou stejně rychlá jako konstrukce smyčky.F# also has full support for Tail Call Optimization, which is a way to optimize recursive calls so that they are just as fast as a loop construct.

Typy záznamů a rozlišených sjednoceníRecord and Discriminated Union Types

Typy záznamů a sjednocení jsou dva základní datové typy, F# které se používají v kódu, a jsou obecně nejlepším způsobem reprezentace dat F# v programu.Record and Union types are two fundamental data types used in F# code, and are generally the best way to represent data in an F# program. I když se to podobá třídám v jiných jazycích, jedna z jejich primárních rozdílů je, že mají strukturální sémantiku rovnosti.Although this makes them similar to classes in other languages, one of their primary differences is that they have structural equality semantics. To znamená, že jsou "nativně" srovnatelné a rovnost je přímá – stačí pouze kontrolovat, zda je jeden jiný.This means that they are "natively" comparable and equality is straightforward - just check if one is equal to the other.

Záznamy jsou agregátem pojmenovaných hodnot s volitelnými členy (jako jsou metody).Records are an aggregate of named values, with optional members (such as methods). Pokud jste obeznámeni s C# nástrojem nebo Java, pak by se měly líbit podobně jako POCOs nebo Pojo – stejně jako strukturální rovnost a menší procedury.If you're familiar with C# or Java, then these should feel similar to POCOs or POJOs - just with structural equality and less ceremony.

module RecordTypes = 

    /// This example shows how to define a new record type.  
    type ContactCard = 
        { Name     : string
          Phone    : string
          Verified : bool }
              
    /// This example shows how to instantiate a record type.
    let contact1 = 
        { Name = "Alf" 
          Phone = "(206) 555-0157" 
          Verified = false }

    /// You can also do this on the same line with ';' separators.
    let contactOnSameLine = { Name = "Alf"; Phone = "(206) 555-0157"; Verified = false }

    /// This example shows how to use "copy-and-update" on record values. It creates 
    /// a new record value that is a copy of contact1, but has different values for 
    /// the 'Phone' and 'Verified' fields.
    ///
    /// To learn more, see: https://docs.microsoft.com/dotnet/fsharp/language-reference/copy-and-update-record-expressions
    let contact2 = 
        { contact1 with 
            Phone = "(206) 555-0112"
            Verified = true }

    /// This example shows how to write a function that processes a record value.
    /// It converts a 'ContactCard' object to a string.
    let showContactCard (c: ContactCard) = 
        c.Name + " Phone: " + c.Phone + (if not c.Verified then " (unverified)" else "")

    printfn "Alf's Contact Card: %s" (showContactCard contact1)

    /// This is an example of a Record with a member.
    type ContactCardAlternate =
        { Name     : string
          Phone    : string
          Address  : string
          Verified : bool }

        /// Members can implement object-oriented members.
        member this.PrintedContactCard =
            this.Name + " Phone: " + this.Phone + (if not this.Verified then " (unverified)" else "") + this.Address

    let contactAlternate = 
        { Name = "Alf" 
          Phone = "(206) 555-0157" 
          Verified = false 
          Address = "111 Alf Street" }
   
    // Members are accessed via the '.' operator on an instantiated type.
    printfn "Alf's alternate contact card is %s" contactAlternate.PrintedContactCard

Od F# 4,1 můžete také reprezentovat záznamy jako structs.As of F# 4.1, you can also represent Records as structs. To se provádí s atributem [<Struct>]:This is done with the [<Struct>] attribute:

/// Records can also be represented as structs via the 'Struct' attribute.
/// This is helpful in situations where the performance of structs outweighs
/// the flexibility of reference types.
[<Struct>]
type ContactCardStruct = 
    { Name     : string
      Phone    : string
      Verified : bool }

Rozlišené sjednocení (du) jsou hodnoty, které by mohly představovat počet pojmenovaných forem nebo případů.Discriminated Unions (DUs) are values which could be a number of named forms or cases. Data uložená v typu můžou být jedna z několika různých hodnot.Data stored in the type can be one of several distinct values.

module DiscriminatedUnions = 

    /// The following represents the suit of a playing card.
    type Suit = 
        | Hearts 
        | Clubs 
        | Diamonds 
        | Spades

    /// A Discriminated Union can also be used to represent the rank of a playing card.
    type Rank = 
        /// Represents the rank of cards 2 .. 10
        | Value of int
        | Ace
        | King
        | Queen
        | Jack

        /// Discriminated Unions can also implement object-oriented members.
        static member GetAllRanks() = 
            [ yield Ace
              for i in 2 .. 10 do yield Value i
              yield Jack
              yield Queen
              yield King ]
                                   
    /// This is a record type that combines a Suit and a Rank.
    /// It's common to use both Records and Discriminated Unions when representing data.
    type Card = { Suit: Suit; Rank: Rank }
              
    /// This computes a list representing all the cards in the deck.
    let fullDeck = 
        [ for suit in [ Hearts; Diamonds; Clubs; Spades] do
              for rank in Rank.GetAllRanks() do 
                  yield { Suit=suit; Rank=rank } ]

    /// This example converts a 'Card' object to a string.
    let showPlayingCard (c: Card) = 
        let rankString = 
            match c.Rank with 
            | Ace -> "Ace"
            | King -> "King"
            | Queen -> "Queen"
            | Jack -> "Jack"
            | Value n -> string n
        let suitString = 
            match c.Suit with 
            | Clubs -> "clubs"
            | Diamonds -> "diamonds"
            | Spades -> "spades"
            | Hearts -> "hearts"
        rankString  + " of " + suitString

    /// This example prints all the cards in a playing deck.
    let printAllCards() = 
        for card in fullDeck do 
            printfn "%s" (showPlayingCard card)

Du můžete použít také jako jednotná sjednocení, která vám pomůžou s modelováním domén přes primitivní typy.You can also use DUs as Single-Case Discriminated Unions, to help with domain modeling over primitive types. Často se používá k reprezentaci řetězců a dalších primitivních typů, které představují konkrétní význam.Often times, strings and other primitive types are used to represent something, and are thus given a particular meaning. Použití jenom primitivní reprezentace dat ale může mít za následek omylem přiřazení nesprávné hodnoty!However, using only the primitive representation of the data can result in mistakenly assigning an incorrect value! V takovém případě může být v tomto scénáři vyjasnění každého typu informací v případě samostatného sjednocení s jedním případem.Representing each type of information as a distinct single-case union can enforce correctness in this scenario.

// Single-case DUs are often used for domain modeling.  This can buy you extra type safety
// over primitive types such as strings and ints.
//
// Single-case DUs cannot be implicitly converted to or from the type they wrap.
// For example, a function which takes in an Address cannot accept a string as that input,
// or vice versa.
type Address = Address of string
type Name = Name of string
type SSN = SSN of int

// You can easily instantiate a single-case DU as follows.
let address = Address "111 Alf Way"
let name = Name "Alf"
let ssn = SSN 1234567890

/// When you need the value, you can unwrap the underlying value with a simple function.
let unwrapAddress (Address a) = a
let unwrapName (Name n) = n
let unwrapSSN (SSN s) = s

// Printing single-case DUs is simple with unwrapping functions.
printfn "Address: %s, Name: %s, and SSN: %d" (address |> unwrapAddress) (name |> unwrapName) (ssn |> unwrapSSN)

Jak ukazuje výše uvedený příklad, k získání základní hodnoty v jednoduchém sjednocovacím sjednocení, je nutné explicitně zrušit balení.As the above sample demonstrates, to get the underlying value in a single-case Discriminated Union, you must explicitly unwrap it.

Kromě toho du také podporuje rekurzivní definice, což vám umožní snadno reprezentovat stromy a podstaty rekurzivní data.Additionally, DUs also support recursive definitions, allowing you to easily represent trees and inherently recursive data. Tady je příklad, jak můžete reprezentovat binární strom vyhledávání s funkcemi exists a insert.For example, here's how you can represent a Binary Search Tree with exists and insert functions.

/// Discriminated Unions also support recursive definitions.
///
/// This represents a Binary Search Tree, with one case being the Empty tree,
/// and the other being a Node with a value and two subtrees.
type BST<'T> =
    | Empty
    | Node of value:'T * left: BST<'T> * right: BST<'T>

/// Check if an item exists in the binary search tree.
/// Searches recursively using Pattern Matching.  Returns true if it exists; otherwise, false.
let rec exists item bst =
    match bst with
    | Empty -> false
    | Node (x, left, right) ->
        if item = x then true
        elif item < x then (exists item left) // Check the left subtree.
        else (exists item right) // Check the right subtree.

/// Inserts an item in the Binary Search Tree.
/// Finds the place to insert recursively using Pattern Matching, then inserts a new node.
/// If the item is already present, it does not insert anything.
let rec insert item bst =
    match bst with
    | Empty -> Node(item, Empty, Empty)
    | Node(x, left, right) as node ->
        if item = x then node // No need to insert, it already exists; return the node.
        elif item < x then Node(x, insert item left, right) // Call into left subtree.
        else Node(x, left, insert item right) // Call into right subtree.

Vzhledem k tomu, že du umožňuje znázornit rekurzivní strukturu stromu v datovém typu, která je provozována v této rekurzivní struktuře, je jednoduchá a zaručuje správnost.Because DUs allow you to represent the recursive structure of the tree in the data type, operating on this recursive structure is straightforward and guarantees correctness. Podporuje se také v porovnávání vzorů, jak je znázorněno níže.It is also supported in pattern matching, as shown below.

Kromě toho můžete reprezentovat du jako structs s atributem [<Struct>]:Additionally, you can represent DUs as structs with the [<Struct>] attribute:

/// Discriminated Unions can also be represented as structs via the 'Struct' attribute.
/// This is helpful in situations where the performance of structs outweighs
/// the flexibility of reference types.
///
/// However, there are two important things to know when doing this:
///     1. A struct DU cannot be recursively-defined.
///     2. A struct DU must have unique names for each of its cases.
[<Struct>]
type Shape =
    | Circle of radius: float
    | Square of side: float
    | Triangle of height: float * width: float

Existují však dvě klíčové věci, které je potřeba vzít v úvahu:However, there are two key things to keep in mind when doing so:

  1. Hodnotu DU pro struct nelze rekurzivně definovat.A struct DU cannot be recursively-defined.
  2. Struktura DU musí mít jedinečné názvy pro každý z jejích případů.A struct DU must have unique names for each of its cases.

Nepodaří-li se postupovat podle výše uvedeného výsledku, dojde k chybě kompilace.Failure to follow the above will result in a compilation error.

Porovnávání vzorůPattern Matching

Porovnávání vzorů je F# funkce jazyka, která umožňuje správnou funkci pro provoz F# na typech.Pattern Matching is the F# language feature which enables correctness for operating on F# types. Ve výše uvedených ukázkách jste si pravděpodobně všimli, že se syntaxí match x with ....In the above samples, you probably noticed quite a bit of match x with ... syntax. Tento konstruktor umožňuje kompilátoru, který může pochopit "tvar" datových typů, aby bylo možné přihlédnout ke všem možným případům při použití datového typu prostřednictvím toho, co se říká vyčerpávající porovnávání vzorů.This construct allows the compiler, which can understand the "shape" of data types, to force you to account for all possible cases when using a data type through what is known as Exhaustive Pattern Matching. To je neuvěřitelně výkonné pro správnost a dá se cleverly použít k "zaznamenání", co by normálně představovalo při kompilaci za běhu.This is incredibly powerful for correctness, and can be cleverly used to "lift" what would normally be a runtime concern into compile-time.

module PatternMatching =

    /// A record for a person's first and last name
    type Person = {
        First : string
        Last  : string
    }

    /// A Discriminated Union of 3 different kinds of employees
    type Employee =
        | Engineer of engineer: Person
        | Manager of manager: Person * reports: List<Employee>
        | Executive of executive: Person * reports: List<Employee> * assistant: Employee

    /// Count everyone underneath the employee in the management hierarchy,
    /// including the employee. The matches bind names to the properties 
    /// of the cases so that those names can be used inside the match branches.
    /// Note that the names used for binding do not need to be the same as the 
    /// names given in the DU definition above.
    let rec countReports(emp : Employee) =
        1 + match emp with
            | Engineer(person) ->
                0
            | Manager(person, reports) ->
                reports |> List.sumBy countReports
            | Executive(person, reports, assistant) ->
                (reports |> List.sumBy countReports) + countReports assistant


    /// Find all managers/executives named "Dave" who do not have any reports.
    /// This uses the 'function' shorthand to as a lambda expression.
    let rec findDaveWithOpenPosition(emps : List<Employee>) =
        emps
        |> List.filter(function
                       | Manager({First = "Dave"}, []) -> true // [] matches an empty list.
                       | Executive({First = "Dave"}, [], _) -> true
                       | _ -> false) // '_' is a wildcard pattern that matches anything.
                                     // This handles the "or else" case.

Něco, co jste si všimli, je použití _ho vzoru.Something you may have noticed is the use of the _ pattern. Tento vzor je známý jako zástupný znak, což je způsob, jak se vyjádřit, co něco je.This is known as the Wildcard Pattern, which is a way of saying "I don't care what something is". I když je to pohodlnější, můžete náhodně obejít porovnávání vyčerpávajících vzorů a už nebudete využívat výhody při kompilaci, pokud nebudete s používáním _opatrní.Although convenient, you can accidentally bypass Exhaustive Pattern Matching and no longer benefit from compile-time enforcements if you aren't careful in using _. Je nejvhodnější použít, pokud nezáleží na určitých částech desloženého typu při porovnávání vzorů, nebo na konci klauzule, pokud jste ve výrazu porovnávání se vzorem využívali všechny smysluplné případy.It is best used when you don't care about certain pieces of a decomposed type when pattern matching, or the final clause when you have enumerated all meaningful cases in a pattern matching expression.

Aktivní vzory představují další efektivní konstrukci pro použití s porovnáváním vzorů.Active Patterns are another powerful construct to use with pattern matching. Umožňují rozdělit vstupní data do vlastních formulářů a jejich rozložení na webu volání porovnávání vzorů.They allow you to partition input data into custom forms, decomposing them at the pattern match call site. Mohou být také parametrizované, takže umožňují definovat oddíl jako funkci.They can also be parameterized, thus allowing to define the partition as a function. Rozšiřování předchozího příkladu na podporu aktivních vzorů vypadá nějak takto:Expanding the previous example to support Active Patterns looks something like this:

// Active Patterns are another powerful construct to use with pattern matching.
// They allow you to partition input data into custom forms, decomposing them at the pattern match call site. 
//
// To learn more, see: https://docs.microsoft.com/dotnet/fsharp/language-reference/active-patterns
let (|Int|_|) = parseInt
let (|Double|_|) = parseDouble
let (|Date|_|) = parseDateTimeOffset
let (|TimeSpan|_|) = parseTimeSpan

/// Pattern Matching via 'function' keyword and Active Patterns often looks like this.
let printParseResult = function
    | Int x -> printfn "%d" x
    | Double x -> printfn "%f" x
    | Date d -> printfn "%s" (d.ToString())
    | TimeSpan t -> printfn "%s" (t.ToString())
    | _ -> printfn "Nothing was parse-able!"

// Call the printer with some different values to parse.
printParseResult "12"
printParseResult "12.045"
printParseResult "12/28/2016"
printParseResult "9:01PM"
printParseResult "banana!"

Volitelné typyOptional Types

Jedním z speciálních případů rozlišených typů Union je typ možnosti, který je tak užitečný, aby byl součástí F# základní knihovny.One special case of Discriminated Union types is the Option Type, which is so useful that it's a part of the F# core library.

Typ možnosti je typ, který představuje jeden ze dvou případů: hodnotu nebo nic vůbec.The Option Type is a type which represents one of two cases: a value, or nothing at all. Používá se v jakémkoli scénáři, kdy hodnota může nebo nemusí být výsledkem konkrétní operace.It is used in any scenario where a value may or may not result from a particular operation. Tím se pak vynutí, abyste si v obou případech přihlédli na místo toho, aby se to týkalo v době kompilace.This then forces you to account for both cases, making it a compile-time concern rather than a runtime concern. Ty se často používají v rozhraních API, kde null slouží k reprezentaci "Nothing", což eliminuje nutnost zabývat se NullReferenceExceptionmi v mnoha případech.These are often used in APIs where null is used to represent "nothing" instead, thus eliminating the need to worry about NullReferenceException in many circumstances.

/// Option values are any kind of value tagged with either 'Some' or 'None'.
/// They are used extensively in F# code to represent the cases where many other
/// languages would use null references.
///
/// To learn more, see: https://docs.microsoft.com/dotnet/fsharp/language-reference/options
module OptionValues = 

    /// First, define a zip code defined via Single-case Discriminated Union.
    type ZipCode = ZipCode of string

    /// Next, define a type where the ZipCode is optional.
    type Customer = { ZipCode: ZipCode option }

    /// Next, define an interface type that represents an object to compute the shipping zone for the customer's zip code, 
    /// given implementations for the 'getState' and 'getShippingZone' abstract methods.
    type IShippingCalculator =
        abstract GetState : ZipCode -> string option
        abstract GetShippingZone : string -> int

    /// Next, calculate a shipping zone for a customer using a calculator instance.
    /// This uses combinators in the Option module to allow a functional pipeline for
    /// transforming data with Optionals.
    let CustomerShippingZone (calculator: IShippingCalculator, customer: Customer) =
        customer.ZipCode 
        |> Option.bind calculator.GetState 
        |> Option.map calculator.GetShippingZone

Měrné jednotkyUnits of Measure

Jedna jedinečná funkce F#systému typů je schopnost poskytnout kontext pro číselné literály prostřednictvím měrných jednotek.One unique feature of F#'s type system is the ability to provide context for numeric literals through Units of Measure.

Měrné jednotky umožňují přidružit číselný typ k jednotce, například měřiče, a mít funkce provádět práci na jednotkách, nikoli číselné literály.Units of Measure allow you to associate a numeric type to a unit, such as Meters, and have functions perform work on units rather than numeric literals. To umožňuje kompilátoru ověřit, že typy číselných literálů předaného smyslem v rámci určitého kontextu, čímž eliminuje běhové chyby spojené s tímto druhem práce.This enables the compiler to verify that the types of numeric literals passed in make sense under a certain context, thus eliminating runtime errors associated with that kind of work.

/// Units of measure are a way to annotate primitive numeric types in a type-safe way.
/// You can then perform type-safe arithmetic on these values.
///
/// To learn more, see: https://docs.microsoft.com/dotnet/fsharp/language-reference/units-of-measure
module UnitsOfMeasure = 

    /// First, open a collection of common unit names
    open Microsoft.FSharp.Data.UnitSystems.SI.UnitNames

    /// Define a unitized constant
    let sampleValue1 = 1600.0<meter>          

    /// Next, define a new unit type
    [<Measure>]
    type mile =
        /// Conversion factor mile to meter.
        static member asMeter = 1609.34<meter/mile>

    /// Define a unitized constant
    let sampleValue2  = 500.0<mile>          

    /// Compute  metric-system constant
    let sampleValue3 = sampleValue2 * mile.asMeter   

    // Values using Units of Measure can be used just like the primitive numeric type for things like printing.
    printfn "After a %f race I would walk %f miles which would be %f meters" sampleValue1 sampleValue2 sampleValue3

F# Základní knihovna definuje mnoho typů jednotek si a převod jednotek.The F# Core library defines many SI unit types and unit conversions. Pokud se chcete dozvědět víc, podívejte se na obor názvů Microsoft.FSharp.data.UnitSystems.si.To learn more, check out the Microsoft.FSharp.Data.UnitSystems.SI Namespace.

Třídy a rozhraníClasses and Interfaces

F#má také úplnou podporu pro třídy .NET, rozhraní, abstraktní třídy, Dědičnosta tak dále.F# also has full support for .NET classes, Interfaces, Abstract Classes, Inheritance, and so on.

Třídy jsou typy, které představují objekty rozhraní .NET, které mohou mít vlastnosti, metody a události jako své členy.Classes are types that represent .NET objects, which can have properties, methods, and events as its Members.

/// Classes are a way of defining new object types in F#, and support standard Object-oriented constructs.
/// They can have a variety of members (methods, properties, events, etc.)
///
/// To learn more about Classes, see: https://docs.microsoft.com/dotnet/fsharp/language-reference/classes
///
/// To learn more about Members, see: https://docs.microsoft.com/dotnet/fsharp/language-reference/members
module DefiningClasses = 

    /// A simple two-dimensional Vector class.
    ///
    /// The class's constructor is on the first line,
    /// and takes two arguments: dx and dy, both of type 'double'.
    type Vector2D(dx : double, dy : double) =

        /// This internal field stores the length of the vector, computed when the 
        /// object is constructed
        let length = sqrt (dx*dx + dy*dy)

        // 'this' specifies a name for the object's self-identifier.
        // In instance methods, it must appear before the member name.
        member this.DX = dx

        member this.DY = dy

        member this.Length = length

        /// This member is a method.  The previous members were properties.
        member this.Scale(k) = Vector2D(k * this.DX, k * this.DY)
    
    /// This is how you instantiate the Vector2D class.
    let vector1 = Vector2D(3.0, 4.0)

    /// Get a new scaled vector object, without modifying the original object.
    let vector2 = vector1.Scale(10.0)

    printfn "Length of vector1: %f\nLength of vector2: %f" vector1.Length vector2.Length

Definování obecných tříd je také velmi jasné.Defining generic classes is also very straightforward.

/// Generic classes allow types to be defined with respect to a set of type parameters.
/// In the following, 'T is the type parameter for the class.
///
/// To learn more, see: https://docs.microsoft.com/dotnet/fsharp/language-reference/generics/
module DefiningGenericClasses = 

    type StateTracker<'T>(initialElement: 'T) = 

        /// This internal field store the states in a list.
        let mutable states = [ initialElement ]

        /// Add a new element to the list of states.
        member this.UpdateState newState = 
            states <- newState :: states  // use the '<-' operator to mutate the value.

        /// Get the entire list of historical states.
        member this.History = states

        /// Get the latest state.
        member this.Current = states.Head

    /// An 'int' instance of the state tracker class. Note that the type parameter is inferred.
    let tracker = StateTracker 10

    // Add a state
    tracker.UpdateState 17

Chcete-li implementovat rozhraní, můžete použít buď syntaxi interface ... with, nebo výraz objektu.To implement an Interface, you can use either interface ... with syntax or an Object Expression.

/// Interfaces are object types with only 'abstract' members.
/// Object types and object expressions can implement interfaces.
///
/// To learn more, see: https://docs.microsoft.com/dotnet/fsharp/language-reference/interfaces
module ImplementingInterfaces =

    /// This is a type that implements IDisposable.
    type ReadFile() =

        let file = new System.IO.StreamReader("readme.txt")

        member this.ReadLine() = file.ReadLine()

        // This is the implementation of IDisposable members.
        interface System.IDisposable with
            member this.Dispose() = file.Close()


    /// This is an object that implements IDisposable via an Object Expression
    /// Unlike other languages such as C# or Java, a new type definition is not needed 
    /// to implement an interface.
    let interfaceImplementation =
        { new System.IDisposable with
            member this.Dispose() = printfn "disposed" }

Které typy použítWhich Types to Use

Přítomnost tříd, záznamů, rozlišených sjednocení a řazených kolekcí členů vede na důležitou otázku: které byste měli použít?The presence of Classes, Records, Discriminated Unions, and Tuples leads to an important question: which should you use? Stejně jako většina všeho v životě závisí odpověď na vaše okolnosti.Like most everything in life, the answer depends on your circumstances.

Řazené kolekce členů jsou skvělé pro vracení více hodnot z funkce a použití ad-hoc agregace hodnot jako samotné hodnoty.Tuples are great for returning multiple values from a function, and using an ad-hoc aggregate of values as a value itself.

Záznamy jsou "krok nahoru" od řazených kolekcí členů, které mají pojmenované popisky a podporují volitelné členy.Records are a "step up" from Tuples, having named labels and support for optional members. Jsou skvělé pro proceduryou reprezentaci dat během přenosu prostřednictvím programu.They are great for a low-ceremony representation of data in-transit through your program. Protože mají strukturální rovnost, lze je snadno použít s porovnáním.Because they have structural equality, they are easy to use with comparison.

Rozlišené sjednocení má mnoho použití, ale výhody základního programu je možné je využít ve spojení s porovnáváním vzorů, aby se zohlednily všechny možné "tvary", které mohou mít data.Discriminated Unions have many uses, but the core benefit is to be able to utilize them in conjunction with Pattern Matching to account for all possible "shapes" that a data can have.

Třídy jsou skvělé pro velký počet důvodů, například když potřebujete vyjádřit informace a také tyto informace spojit s funkcemi.Classes are great for a huge number of reasons, such as when you need to represent information and also tie that information to functionality. Jako pravidlo pro palec, pokud máte funkce, které jsou koncepčně svázané s některými daty, použití tříd a Princip objektově orientovaného programování je velká výhoda.As a rule of thumb, when you have functionality which is conceptually tied to some data, using Classes and the principles of Object-Oriented Programming is a big benefit. Třídy jsou také preferovaným datovým typem při spolupráci s C# a Visual Basic, protože tyto jazyky používají třídy pro skoro vše.Classes are also the preferred data type when interoperating with C# and Visual Basic, as these languages use classes for nearly everything.

Další krokyNext Steps

Teď, když jste viděli některé z primárních funkcí jazyka, byste měli být připraveni napsat své první F# programy!Now that you've seen some of the primary features of the language, you should be ready to write your first F# programs! Podívejte se Začínáme a Naučte se, jak nastavit vývojové prostředí a napsat nějaký kód.Check out Getting Started to learn how to set up your development environment and write some code.

Další kroky pro další informace vám můžou být libovolné, co byste chtěli, ale doporučujeme Seznámení s F# funkčním programováním v nástroji, abyste se mohli seznámit s koncepty základních funkcí programování.The next steps for learning more can be whatever you like, but we recommend Introduction to Functional Programming in F# to get comfortable with core Functional Programming concepts. Ty budou zásadní při vytváření robustních programů v F#nástroji.These will be essential in building robust programs in F#.

Podívejte se také na F# referenční informace k jazyku , kde se zobrazí komplexní kolekce koncepčního obsahu. F#Also, check out the F# Language Reference to see a comprehensive collection of conceptual content on F#.