在阅读各种关于函数式编程的文章时,我遇到过几次“Functor”这个术语,但作者通常认为读者已经理解了这个术语。在网络上你可以看到一些过于技术性的描述(参见维基百科的文章),也可以看到一些非常模糊的描述(参见ocaml-tutorial网站上关于函数函数的部分)。
有没有人可以定义这个术语,解释它的用法,或者提供一个如何创建和使用函子的例子?
编辑:虽然我对这个术语背后的理论很感兴趣,但我对这个概念的实现和实际应用更感兴趣,而不是理论。
编辑2:看起来好像有一些交叉术语:我特别指的是函数式编程的函子,而不是c++的函数对象。
这个问题的最佳答案在布伦特·约吉(Brent Yorgey)的《type eclassopedia》中找到。
这一期的单子阅读器包含了一个精确的定义,什么是一个函子以及许多其他概念的定义以及一个图表。(Monoid, Applicative, Monad和其他概念被解释和看到与函子的关系)。
http://haskell.org/sitewiki/images/8/85/TMR-Issue13.pdf
摘自Functor的Typeclassopedia:
一个简单的直觉是,一个Functor代表一个容器
类中的每个元素统一应用函数的能力
容器”
但实际上,所有类型的类目都是强烈推荐的,因为它们出奇地简单。在某种程度上,你可以看到这里的类型类与object中的设计模式是平行的,因为它们为给定的行为或能力提供了词汇表。
干杯
简单地说,函子或函数对象是可以像函数一样调用的类对象。
在c++中:
这就是写函数的方法
void foo()
{
cout << "Hello, world! I'm a function!";
}
这就是写函子的方法
class FunctorClass
{
public:
void operator ()
{
cout << "Hello, world! I'm a functor!";
}
};
现在你可以这样做:
foo(); //result: Hello, World! I'm a function!
FunctorClass bar;
bar(); //result: Hello, World! I'm a functor!
这样做的好处是可以将state保存在类中——想象一下,如果您想询问一个函数被调用了多少次。没有办法以简洁、封装的方式做到这一点。对于函数对象,它就像任何其他类一样:你有一些实例变量,你在operator()中增加它,还有一些方法来检查这个变量,一切都很整齐。
考虑到其他的答案和我现在要发布的内容,我想说这是一个相当沉重的重载词,但无论如何……
关于Haskell中'functor'这个词的含义,可以问GHCi:
Prelude> :info Functor
class Functor f where
fmap :: forall a b. (a -> b) -> f a -> f b
(GHC.Base.<$) :: forall a b. a -> f b -> f a
-- Defined in GHC.Base
instance Functor Maybe -- Defined in Data.Maybe
instance Functor [] -- Defined in GHC.Base
instance Functor IO -- Defined in GHC.Base
基本上,Haskell中的函子是可以被映射的。另一种说法是,函子是可以被视为容器的东西,它可以被要求使用给定的函数来转换它所包含的值;因此,对于列表,fmap与map重合,对于Maybe, fmap f (Just x) = Just (f x), fmap f Nothing = Nothing等。
函子类型类小节和《Learn You a Haskell for Great Good》的函子、应用函子和Monoids小节给出了一些例子,说明这个特定概念在哪里有用。(总结一下:很多地方!: -))
请注意,任何单子都可以被视为函子,事实上,正如Craig Stuntz所指出的,最常用的函子往往是单子……对了,有时使一个类型成为Functor类型类的实例是很方便的,而不需要麻烦地使它成为一个单子。(例如,在Control中的ZipList的情况下。适用,在前面提到的页面之一。)