在F#中使用>>中綴運(yùn)算符來使函數(shù)組合可以從左到右閱讀，更加精煉、簡(jiǎn)潔。

閉包的應(yīng)用

閉包可以讓函數(shù)訪問其所在的外部函數(shù)中的參數(shù)和變量，即使在其外部函數(shù)被返回之后。在js中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)閉包的場(chǎng)景，在C#和F#中，編譯器使用閉包來增加和擴(kuò)展變量的范圍。

C#在.NET2.0后引入閉包。在lambda和匿名方法中得到充分的使用。像下面的匿名函數(shù)引用變量a，訪問和管理變量a的狀態(tài)。如果不用閉包，就需要額外創(chuàng)建一個(gè)類函數(shù)來調(diào)用。

strings="freevariable";
Func<string,string>lambda=value=>a+""+value;

以下載圖片更新窗體PictureBox控件為例：

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?yàn)槭钱惒较螺d，UPdateImage方法返回后，圖片還未下載完成，但picbox變量仍然可以使用。這就是變量捕獲。lambda表達(dá)式捕獲了局部變量image，因此它仍停留在作用域中。但捕獲的變量值是在運(yùn)行時(shí)確定的，而不是在捕獲時(shí)，最后一句如果放開，將不能更新窗體。運(yùn)行時(shí)picbox為null了，在F#中不存在null的概念，所以也不會(huì)出現(xiàn)此類錯(cuò)誤。

多線程環(huán)境中的閉包使用。猜測(cè)下面的代碼運(yùn)行結(jié)果如何？

for (int i = 1; i < 10; i++)
{
  Task.Factory.StartNew(()=>Console.WriteLine("{0}-{1}",
    Thread.CurrentThread.ManagedThreadId,i));
}

 不會(huì)按期望的那樣打印1-9，因?yàn)樗麄児蚕碜兞縤，調(diào)用時(shí)i的值可能已經(jīng)被循環(huán)修改了。印證上面說的捕獲的變量值是在運(yùn)行時(shí)確定的。

這種情況就很難搞，給并行編程帶來了頭疼的問題，變量可變，這不廢話嗎，變量不會(huì)變就不叫變量了。在C#中解決此類問題的一個(gè)方法就是為每個(gè)任務(wù)創(chuàng)建創(chuàng)建和捕獲一個(gè)新的臨時(shí)變量，這樣它就能保留捕獲時(shí)的值。在F#中不存在這個(gè)問題，它的For循環(huán)每次創(chuàng)建一個(gè)新的不可變值。

記憶化函數(shù)緩存

一些函數(shù)會(huì)頻繁的使用相同的參數(shù)去調(diào)用。我們可以將用相同的參數(shù)調(diào)用函數(shù)的結(jié)果存儲(chǔ)起來，以便下次調(diào)用直接返回結(jié)果。例如對(duì)圖片每個(gè)像素做處理，一張圖片可能相同像素的會(huì)有很多，通過緩存可以直接返回上次計(jì)算結(jié)果。 

//簡(jiǎn)單的函數(shù)緩存
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));        
  };
}

// 線程安全的函數(shù)緩存
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));
}

// 利用延遲提高性能的函數(shù)緩存
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;
}

上述示例代碼中有三個(gè)版本的函數(shù)記憶化。調(diào)用像下面這樣

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"));
}