这是一个有意思的问题,当时我是在处理函数的柯里化,突然发现了Swift的柯里化函数库(Curry)中的函数参数与我平时写的时候有些许不一样,然后我就分析了一下它们的区别,以及为什么要这样做,其中还有一些问题,我只是猜测了 Swift 中的行为,但是其背后的具体原因我暂时还不知道,或许以后会了解,不过如果有哪位朋友知道的话,可以留言给我,在此谢过。
虽然是在处理函数的柯里化是发现的问题,但是这个问题和函数柯里化并没有什么太大的关系,所以在此就不多说函数柯里化的问题了,如果有朋友有兴趣的话可以去看看函数式编程。
今天的问题主要和泛型有关,我在此认为大家对Swift及Swif的泛型都有了一定的了解,也不再赘述相关的知识,接下来我们看一下我遇到的问题
(A, B) -> C 与 ((A, B)) -> C 有区别吗
首先,我们肯定,它们一定是有区别的,比如
func add(_ l: Int, _ r: Int) -> Int {
return l + r
}
// (A, B) -> C
func add(_ value: (Int, Int)) -> Int {
return value.0 - value.1
}
// ((A, B)) -> C
func addS(_ value: (Int, Int)) -> Int {
return value.0 - value.1
}
// ((A, B)) -> C
我们可以看出第一个是有两个参数的函数,第二个和第三个是只有一个参数的函数,实际上第二个add
和 addS
是一模一样的,我之所以写了两个 add
是为了让大家知道,Swfit的类型系统也是认为第一个 add
和第二个add
是不同的,负责它也不会允许我重载add
函数。而 addS
只是为了一会我进行处理的时候,能通过名字分出到底是哪个函数。
到现在为止我想大家都没有疑问,接下就是见证问题的时刻了,我写了一个柯里化函数,它接受一个多参数函数
类型的参数并返回一个单参数函数
类型的结果。不用想那么多,你一看就知道了
func curry<A, B, C>(_ function: @escaping (A, B) -> C) -> (A) -> (B) -> C {
return { (a: A) -> (B) -> C in { (b: B) -> C in function(a, b)}}
}
我们只关注curry
的方法定义,我们很容易就看出这个函数的参数是function
,而这个function
的类型就是 (A, B) -> C
,那我们就知道这个curry
函数接受一个函数作为参数,而这个函数接受两个参数并返回一个结果,显然我的思路应该没有问题。
但是,为什么 Curry
的作者并没有这样写,他为了修复一个bug而做了一点点修改,文末我们会做分析,我们看一下作者是如何写的
func curry<A, B, C>(_ function: @escaping ((A, B)) -> C) -> (A) -> (B) -> C {
return { (a: A) -> (B) -> C in { (b: B) -> C in function((a, b))}}
}
看出来区别没有,curry
的参数function
的类型由 (A, B) -> C
变为了 ((A, B)) -> C
, 他们有什么区别,我认为第一个函数是接受两个参数的,而第二个函数是只有一个参数的,而这个参数的类型是元组。 那问题就来了,如果你只是接受单参数的函数,又如何去柯里化一个多参数函数呢,类型都对不上。我就果断尝试了一下
func add(_ l: Int, _ r: Int) -> Int {
return l + r
}
// (A, B) -> C
func addS(_ value: (Int, Int)) -> Int {
return value.0 - value.1
}
// ((A, B)) -> C
func curry<A, B, C>(_ function: @escaping ((A, B)) -> C) -> (A) -> (B) -> C {
return { (a: A) -> (B) -> C in { (b: B) -> C in function((a, b))}}
}
curry(addS)
curry(add)
这里,如果看curry(addS)
获取还说的过去是吧, 毕竟类型是对上的。可是往下看,你就会发现 curry(add)
怎么能对的上呢,一个类型是 (A, B) -> C
, 而另一个要的是 ((A, B)) -> C
啊,可是编译器还就是不警告,不报错,一切完美的很。仿佛 (A, B) -> C
与 ((A, B)) -> C
完美的契合了。
当时我的猜想就是在 Swift 当中 add
和 addS
的类型是相同的, 可是我们明明看的见 add
和 addS
他们之间巨大的差异啊,连参数个数都不一样的函数,他们的类型怎么会是相同的呢,但我们看见,我们分析的是如此,那Swift的编译器是怎么看的呢?我们打印一下不就知道了吗?
print(type(of: add))
//(Int, Int) -> Int
print(type(of: addS))
//(Int, Int) -> Int
我凸(艹皿艹 ), 为何是这样? 为何 addS
的类型是 (Int, Int) -> Int
, 如果光看这个类型的话,你怎么想也是说这个函数有两个 Int
型的参数而不会想这个函数是只有一个(Int, Int)
元组型的参数吧。
难道个案,既然如此我们就再试一个
func addThree(_ a: Int, _ b: Int, _ c: Int) -> Int {
return 0
}
func addThreeS(_ a: (Int, Int, Int)) -> Int {
return 0
}
print(type(of: addThree)) //(Int, Int, Int) -> Int
print(type(of: addThreeS)) //(Int, Int, Int) -> Int
瞎了我的眼了,看来Swift编译器是认定了他们是一个类型了
可是。。。这也不对啊
从上文的 curry(add)
可以看出,你显然是把 add
看作了 ((A,B)) -> C
, 而这里倒好,把所有的都看成了 (A, B) -> C
, 这里我们就大胆的假设一下,在函数的类型表达里 (A, B) -> C
和 ((A, B)) -> C
是等价的,甚至可以扩展到任意多参数的 (A, B, ... G) -> Z
至 ((A, B, ... G)) -> Z
当中去,那事实是什么样的嘞?
if type(of: addThree) == (((Int, Int, Int)) -> Int).self {
print("good")
}
// good
if type(of: addThree) == ((Int, Int, Int) -> Int).self {
print("good")
}
// good
if (((Int, Int, Int)) -> Int).self == ((Int, Int, Int) -> Int).self {
print("good")
}
// good
果然,他们之间是没有区别的,至少在类型上是这个样子。
可是不管怎么说,这看起来都不是很科学,我们再来看看curry
的例子。
现在我们认为 (A, B) -> C
和 ((A, B)) -> C
是一样的, 而这里的 curry
函数式我自己写的,他要的类型是 (A, B) -> C
func add(_ l: Int, _ r: Int) -> Int {
return l + r
}
// (A, B) -> C
func addS(_ value: (Int, Int)) -> Int {
return value.0 - value.1
}
// ((A, B)) -> C
// 注意他的类型是 (A, B) -> C
func curry<A, B, C>(_ function: @escaping (A, B) -> C) -> (A) -> (B) -> C {
return { (a: A) -> (B) -> C in { (b: B) -> C in function(a, b)}}
}
// 注意他的类型是 ((A, B)) -> C
func curryS<A, B, C>(_ function: @escaping ((A, B)) -> C) -> (A) -> (B) -> C {
return { (a: A) -> (B) -> C in { (b: B) -> C in function((a, b))}}
}
curry(add) // OK
curry(addS) // Error !!!!
curryS(add) // OK
curryS(addS) // OK
我去你大爷的,讲不讲道理,你一个 curryS
是 ((A, B)) -> C
类型的,但既可以接受 ((A, B)) -> C
也可以接受 (A, B) -> C
的,这都不重要了,经过我们的验证,我们知道了 (A, B) -> C
似乎和 ((A, B)) -> C
很一样。
但是为什么我的 curry
参数类型为 (A, B) -> C
的函数, 就不能处理你那个 addS
呢,虽然这样看起来很有道理, 但是毕竟是 curryS
先不讲道理的。
我们的分析结果就是 ((A, B)) -> C
既可以对接 ((A, B)) -> C
也可以对接 (A, B) -> C
。
而我们可怜的 (A, B) -> C
却只能对接与之相对应的 (A, B) -> C
。
这简直没有天理啊!
泛型遇到的问题
虽然我们的结论得出来了,但是我们却不理解为何是这样的,我很惆怅啊!
但是回到我最初想要解决的问题,我是要写一个柯里化函数的啊!
那我最开始写的那个参数类型为(A, B) -> C
的curry
函数并没有问题啊,它是可以处理两个参数的函数的,虽然说你这个 curryS
比较牛逼,人家总共就一个参数,无非就是参数为元组而已,你竟然也能把别人给柯里化了, 但是我不追求那么牛逼行吧,我用curry
应该也能实现正常的功能。
但是这里又要引入另一个函数了,我们不想还要看一眼这个函数是不是只有一个参数,如果只有一个参数就不能柯里化了,我们加入一个函数,这个函数会处理只有一个参数的函数,并把它原样返回。
func curry<A, B>(_ function: @escaping (A) -> B) -> (A) -> B {
return { (a: A) -> B in function(a) }
// return function
}
上面写的看起来复杂了一点,也只是为了和后面更多的curry
函数保持一致而已,你完全可以直接返回function
。
可是一旦加上这个函数,问题就来了,你尝试使用我们写的接受两个参数的curry
函数去处理 add
函数的时候,发生了错误,报错为: Ambiguous use of 'curry'
。
经历了以上的过程以后,我感觉Swift编译器挺牛B的啊,怎么到了这就分不出来用哪个了呢?
它肯定是不知道该用一个参数版的curry
还是两个参数版的curry
,你说它是不是脑残,我明明传入的是一个两个参数的函数,你当然要用两个参数版本的curry
来处理喽!!!
可是别忘了,Swift可是能把 (A, B) -> C
看成 ((A, B)) -> C
的哦,那这里它就纠结了,我是该把函数看成 (A, B) -> C
来当做一个2个参数的函数来处理呢,还是把它看成 ((A, B)) -> C
来当做只有一个参数的函数呢?
既然如此,那我们就妥协吧,使用curryS
版本的curry
函数。 从这里开始我们所说的curry
就是那个参数类型为((A, B)) -> C
的版本。
使用新的curry
处理add
函数时,发现一点问题都没有了,简直6的不能行啊。我们看一下Swift是怎么个想法。
在这里如果Swfit把add
看做了(A, B) -> C
那就没有问题喽,函数有两个参数,那就交给参数类型为((A, B)) -> C
的curry
处理就好了,我们知道它是能做的到的(无奈🤷♀️)。
而如果Swift把add
看做为((A, B)) -> C
类型的函数,虽然第一个curry
和第二个curry
都是接受一个参数,但是根据泛型的处理逻辑,显然类型为((A, B)) -> C
的curry
比类型为(A) -> B
的curry
所描述的范围更严格,那只能还是使用第二个curry
喽。
好了,到此为止,所有的问题都解决了。留下的最后的问题就是上面提到过的,Swift 为什么要这么干,为何呢?
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