函数式编程
一个函数输出当做另一个函数输入。有时候一个复杂问题，我们拆分成很多个步骤函数，这些函数组合起来调用解决一个复杂问题。
在C#中不支持函数组合，但可以直接像这样调用B(A(n))，这也是函数组合，但这不利于阅读，人们习惯从左往右阅读，而不是相反的方向。通过创建扩展方法可以任何组合两个函数，像下面这样
Func<A,C> Compose<A,B,C>(this Func<A.B> f ,Func<B,C> g)=>(n)=>g(f(n))
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letadd4x=x+4 letmulitply3x=x*3 letlist=[0..10] letnewList=List.map(funx->mulitply3(add4(x)))list letnewList2=list|>List.map(add4mulitply3
在F#中使用中缀运算符来使函数组合可以从左到右阅读，更加精炼、简洁。
闭包的应用
闭包可以让函数访问其所在的外部函数中的参数和变量，即使在其外部函数被返回之后。在js中经常会出现闭包的场景，在C#和F#中，编译器使用闭包来增加和扩展变量的范围。
C#在.NET2.0后引入闭包。在lambda和匿名方法中得到充分的使用。像下面的匿名函数引用变量a，访问和管理变量a的状态。如果不用闭包，就需要额外创建一个类函数来调用。
strings="freevariable"; Func<string,string>lambda=value=>a+""+value;
以下载图片更新窗体PictureBox控件为例：
void UpdateImage(string url)
{
System.Windows.Forms.PictureBox picbox = this.pictureBox1;
var client = new WebClient();
client.DownloadDataCompleted += (o, e) =>
{
if (picbox != null)
{
using (var ms = new MemoryStream(e.Result))
{
picbox.Image = Image.FromStream(ms);
}
}
};
client.DownloadDataAsync(new Uri(url));
//picbox = null;
}
因为是异步下载，UPdateImage方法返回后，图片还未下载完成，但picbox变量仍然可以使用。这就是变量捕获。lambda表达式捕获了局部变量image，因此它仍停留在作用域中。但捕获的变量值是在运行时确定的，而不是在捕获时，最后一句如果放开，将不能更新窗体。运行时picbox为null了，在F#中不存在null的概念，所以也不会出现此类错误。
多线程环境中的闭包使用。猜测下面的代码运行结果如何？
for (int i = 1; i < 10; i++)
{
Task.Factory.StartNew(()=>Console.WriteLine("{0}-{1}",
Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,i));
}
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//简单的函数缓存
public static Func<T, R> Memoize<T, R>(Func<T, R> func) where T : IComparable
{
Dictionary<T, R> cache = new Dictionary<T, R>();
return arg =>
{
if (cache.ContainsKey(arg))
return cache[arg];
return (cache[arg] = func(arg));
};
}
// 线程安全的函数缓存
public static Func<T, R> MemoizeThreadSafe<T, R>(Func<T, R> func) where T : IComparable
{
ConcurrentDictionary<T, R> cache = new ConcurrentDictionary<T, R>();
return arg => cache.GetOrAdd(arg, a => func(a));
}
// 利用延迟提高性能的函数缓存
public static Func<T, R> MemoizeLazyThreadSafe<T, R>(Func<T, R> func) where T : IComparable
{
ConcurrentDictionary<T, Lazy<R cache = new ConcurrentDictionary<T, Lazy<R();
return arg => cache.GetOrAdd(arg, a => new Lazy<R>(() => func(a))).Value;
}
上述示例代码中有三个版本的函数记忆化。调用像下面这样
public static string Greeting(string name)
{
return $"Warm greetings {name}, the time is {DateTime.Now.ToString("hh:mm:ss")}";
}
public static void RunDemoMemoization()
{
var greetingMemoize = Memoize<string, string>(Greeting);
Console.WriteLine(greetingMemoize("Richard"));
Console.WriteLine(greetingMemoize("Paul"));
Console.WriteLine(greetingMemoize("Richard"));
}
线程安全字典ConcurrentDictionary可以保证只向集合里添加一个相同值，但函数求值可能会被执行多次，所以利用.NET4之后的延迟对象加载技术。在真正需要使用对象时候才去实例化（通过访问延迟对象的Value属性），而且是线程安全的。