F#
F#是由微软发展的为.NET语言提供运行环境的程序设计语言，是函數程式語言（FP，Functional Programming），函數程式語言最重要的基礎是Lambda Calculus。它是基于OCaml的，而OCaml是基于ML函数程式语言。有時F#和OCaml的程式是可以交互編譯的。
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| 多范型: 函数式, 指令式, 面向对象, 元编程, 并发计算 | |
| 設計者 | 微软研究院, Don Syme |
| 實作者 | 微软, F♯软件基金会 |
| 2005年 (version 1.0) | |
| 当前版本 | |
| 型態系統 | 静态类型, 强类型, 类型推论 |
| 操作系统 | 跨平台 (.NET, .NET框架, Mono, JavaScript) |
| 許可證 | Apache许可证 |
| 文件扩展名 | .fs, .fsi, .fsx, .fsscript |
| 網站 | fsharp |
| 啟發語言 | |
| ML, OCaml, C#, Python, Haskell,[3] Scala, Erlang | |
| 影響語言 | |
| F*, LiveScript | |
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F#支援高阶函数、柯里化、惰性求值、Continuations、模式匹配、闭包、列表处理和元编程。这是一个用于显示.NET在不同编程语言间互通的程序设计，可以被.NET中的任意其它代碼編譯和調用。
2002年微软開始由Don Syme帶領研發F#，從C#，LINQ和Haskell中獲取了經驗，2005年推出第一個版本，2007年7月31日释出1.9.2.9版。2007年底，微軟宣布F#進入產品化的階段。
F#已被集成在Visual Studio 2010中，版本是2.0，含有对.Net Framework的完全支持。
F#现在在Visual Studio 2015中，版本是4.0。
F#现在在Visual Studio 2017中，版本是4.1。
范例
一些小小范例如下：
// This is a comment for a sample hello world program.
printfn "Hello World!"
具有構造函數的Person類，該構造函數具有名稱和年齡以及兩個不可變的屬性。
/// This is a documentation comment for a type definition.
type Person(name : string, age : int) =
member x.Name = name
member x.Age = age
/// class instantiation
let mrSmith = Person("Smith", 42)
一个经常用于演示函数式语言语法的简单示例。此处以32位的阶乘函数为例，使用f# A simple example that is often used to demonstrate the syntax of functional languages is the factorial function for non-negative 32-bit integers, here shown in F#:
/// Using pattern matching expression
let rec factorial n =
match n with
| 0 -> 1
| _ -> n * factorial (n - 1)
/// For a single-argument functions there is syntactic sugar (pattern matching function):
let rec factorial = function
| 0 -> 1
| n -> n * factorial (n - 1)
/// Using fold and range operator
let factorial n = [1..n] |> Seq.fold (*) 1
迭代示例:
/// Iteration using a 'for' loop
let printList lst =
for x in lst do
printfn "%d" x
/// Iteration using a higher-order function
let printList2 lst =
List.iter (printfn "%d") lst
/// Iteration using a recursive function and pattern matching
let rec printList3 lst =
match lst with
| [] -> ()
| h :: t ->
printfn "%d" h
printList3 t
斐波那契数列数列示例：
/// Fibonacci Number formula
let fib n =
let rec g n f0 f1 =
match n with
| 0 -> f0
| 1 -> f1
| _ -> g (n - 1) f1 (f0 + f1)
g n 0 1
/// Another approach - a lazy infinite sequence of Fibonacci numbers
let fibSeq = Seq.unfold (fun (a,b) -> Some(a+b, (b, a+b))) (0,1)
// Print even fibs
[1 .. 10]
|> List.map fib
|> List.filter (fun n -> (n % 2) = 0)
|> printList
// Same thing, using a list expression
[ for i in 1..10 do
let r = fib i
if r % 2 = 0 then yield r ]
|> printList
一个Windows程序样本示例:
// Open the Windows Forms library
open System.Windows.Forms
// Create a window and set a few properties
let form = new Form(Visible=true, TopMost=true, Text="Welcome to F#")
// Create a label to show some text in the form
let label =
let x = 3 + (4 * 5)
new Label(Text = sprintf "x = %d" x)
// Add the label to the form
form.Controls.Add(label)
// Finally, run the form
[<System.STAThread>]
Application.Run(form)
多线程编程示例（此处为CPU和I/O任务同时进行）:
/// A simple prime number detector
let isPrime (n:int) =
let bound = int (sqrt (float n))
seq {2 .. bound} |> Seq.forall (fun x -> n % x <> 0)
// We are using async workflows
let primeAsync n =
async { return (n, isPrime n) }
/// Return primes between m and n using multiple threads
let primes m n =
seq {m .. n}
|> Seq.map primeAsync
|> Async.Parallel
|> Async.RunSynchronously
|> Array.filter snd
|> Array.map fst
// Run a test
primes 1000000 1002000
|> Array.iter (printfn "%d")
参考文献
- https://devblogs.microsoft.com/dotnet/announcing-fsharp-7/.
- . 2020年11月10日 [2023年3月19日].
- Syme, Granicz & Cisternino (2007:2頁) "F# also draws from Haskell particularly with regard to two advanced language features called sequence expressions and workflows."