在函数式编程中，什么是函子?

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。

当前回答

在投票最多的答案下，网友Wei Hu问道:

我理解ml -函子和haskell -函子，但缺乏将它们联系在一起的洞察力。这两者之间是什么关系二，在分类理论的意义上?

注:本人不懂ML，如有错误请见谅。

让我们首先假设我们都熟悉“范畴”和“函子”的定义。

一个紧凑的答案是，“haskell -函子”是(endo-)函子F: Hask -> Hask，而“ML-函子”是函子G: ML- > ML'。

这里，Hask是由Haskell类型和它们之间的函数组成的类别，类似地，ML和ML'是由ML结构定义的类别。

注意:将Hask作为一个类别存在一些技术问题，但有一些方法可以绕过它们。

从范畴论的角度来看，这意味着hask -函子是Haskell类型的映射F:

data F a = ...

伴随着Haskell函数的map fmap:

instance Functor F where
    fmap f = ...

ML是差不多的，尽管我不知道有一个规范的fmap抽象，所以让我们定义一个:

signature FUNCTOR = sig
  type 'a f
  val fmap: 'a -> 'b -> 'a f -> 'b f
end

f映射ml -类型fmap映射ml -函数

functor StructB (StructA : SigA) :> FUNCTOR =
struct
  fmap g = ...
  ...
end

是一个函子F: StructA -> StructB。

其他回答

Functor与函数式编程没有特别的关系。它只是一个指向函数或某种对象的“指针”，可以像调用函数一样调用它。

在Inria网站上的O'Reilly OCaml书中有一个很好的例子(不幸的是，在写这篇文章时，它被删除了)。我在加州理工学院使用的这本书中找到了一个非常相似的例子:OCaml介绍(pdf链接)。相关的部分是关于函子的章节(书中139页，PDF中149页)。

在书中，他们有一个名为MakeSet的函子，它创建了一个由列表组成的数据结构，以及添加元素、确定元素是否在列表中以及查找元素的函数。用于确定它是否在集合中的比较函数已被参数化(这是使MakeSet成为函子而不是模块的原因)。

它们还有一个实现比较函数的模块，这样就可以进行不区分大小写的字符串比较。

使用函子函数和实现比较的模块，它们可以在一行中创建一个新模块:

module SSet = MakeSet(StringCaseEqual);;

这将为使用不区分大小写比较的一组数据结构创建一个模块。如果您想创建一个使用区分大小写比较的集合，那么您只需要实现一个新的比较模块，而不是一个新的数据结构模块。

Tobu将函子与c++中的模板进行了比较，我认为这是非常恰当的。

函数子是一个具有映射方法的对象。

JavaScript中的数组实现了map，因此是函子。承诺、流和树通常在函数式语言中实现map，当它们这样做时，它们被认为是函子。函子的map方法获取它自己的内容，并使用传递给map的转换回调对它们进行转换，并返回一个新的函子，该函子包含作为第一个函子的结构，但带有转换后的值。

src: https://www.youtube.com/watch?v=DisD9ftUyCk&feature=youtu.be&t=76

这是一篇关于函子的编程文章，后面更具体地介绍了它们是如何在编程语言中出现的。

函子的实际使用是在单子中，如果你想找的话，你可以找到很多关于单子的教程。

在OCaml中，它是一个参数化模块。

如果您了解c++，可以将OCaml函子视为模板。c++只有类模板，函数子在模块规模上工作。

函数子的一个例子是Map.Make;module StringMap =映射。使(字符串);;构建一个使用字符串键映射的映射模块。

你不能通过多态性实现StringMap这样的东西;你需要对这些键做一些假设。String模块包含对完全有序字符串类型的操作(比较等)，函子将链接到String模块包含的操作。你可以用面向对象编程做一些类似的事情，但是你会有方法间接开销。

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