F# 不变性、纯函数和副作用

Question

我是 F# 的新手，我正在编写一些小挑战来学习有关该语言的基本细节。我认为我有一个问题，因为不变性。

场景:我必须在控制台中读取高度线，每一行包含一个整数。该整数代表一座山的大小。阅读输入后，我需要写下最 Alpine 的行号。如果给定的索引是最高的山峰，那么大小将设置为零，否则我会放松。重复该场景，直到所有山脉的大小都设置为零。

这里是我写的代码:

open System

type Mountain = {Id:int; Height:int}

let readlineInt() = int(Console.In.ReadLine())
let readMountainData id = {Id = id; Height = readlineInt()}
let readAllMountainsData = [ for a in 0 .. 7 do yield readMountainData a ]

let rec mainLoop () =
     let mountains = readAllMountainsData
     let highestMountain = mountains |> List.maxBy (fun x -> x.Height)

     printfn "%i" highestMountain.Id
     mainLoop()

mainLoop()

这段代码会进入死循环，我相信这是因为

let readlineInt() = int(Console.In.ReadLine())

是不可变的，因此该值设置一次，之后再也不会停止读取该行。我尝试为

添加“可变”关键字

let mutable readAllMountainsData = [ for a in 0 .. 7 do yield readMountainData a ]

但这并没有改变任何事情。你有什么想法吗？

编辑:我知道这段代码将进入无限循环，因为在将登录添加到主循环后，如下所示:

let rec mainLoop () =
     let mountains = readAllMountainsData
     Console.Error.WriteLine("Mountain Count:{0} ", mountains.Length)
     mountains |> List.iter (fun x -> Console.Error.WriteLine("Mountain Id:{0} Height:{1}", x.Id, x.Height))
     let highestMountain = mountains |> List.maxBy (fun x -> x.Height)

     printfn "%i" highestMountain.Id
     mainLoop()

然后我在输出中有这个:

Standard Error Stream:

Mountain Count:8 
Mountain Id:0 Height:9
Mountain Id:1 Height:8
Mountain Id:2 Height:7
Mountain Id:3 Height:6
Mountain Id:4 Height:5
Mountain Id:5 Height:4
Mountain Id:6 Height:3
Mountain Id:7 Height:2
Mountain Count:8 
Mountain Id:0 Height:9
Mountain Id:1 Height:8
Mountain Id:2 Height:7
Mountain Id:3 Height:6
Mountain Id:4 Height:5
Mountain Id:5 Height:4
Mountain Id:6 Height:3
Mountain Id:7 Height:2
Mountain Count:8 
Mountain Id:0 Height:9
Mountain Id:1 Height:8
Mountain Id:2 Height:7
etc...

为什么要重新读取值？因为这些值是由外部来源提供的。所以工作流程如下:

Loop one:
I read 8 values for the height of the mountains in the console
I output the value of the highest mountain

Loop two:
I read 8 values for the height of the mountains in the console
I output the value of the highest mountain

Loop three:
I read 8 values for the height of the mountains in the console
I output the value of the highest mountain

etc

Answer 1

let readlineInt () = ...定义一个函数。每次调用它时都会执行它的主体。在这种情况下，主体有副作用，并且每次执行主体时都会执行该副作用(从标准输入读取)。所以这不是你的问题。

readAllMountainsData被定义为包含七座山的数据的列表。每座山都有自己的高度(因为每座山都会调用一次 readLineInt())。此列表计算一次，之后不会更改。不会每次用readAllMountainsData都重新计算因为它是一个变量，而不是一个函数(尽管名称可能另有含义)。这似乎非常明智，因为每次都重新读取山区数据是没有意义的。

添加 mutable定义的关键字允许您重新分配变量。也就是说，它允许您编写 readAllMountainsData <- someNewValue稍后在程序中更改变量的值。由于您实际上从未这样做过，因此没有任何变化。

你的程序无限循环的原因是 mainLoop总是再次调用自己。它没有退出条件。因此，要解决这个问题，您应该决定要循环的频率/要在哪种条件下退出，然后相应地实现该逻辑。

---

在你的编辑中你澄清了，你确实想重新读取你的值，所以你只需要制作 readAllMountainsData通过给它一个参数列表(let readAllMountainsData () = ...)一个函数，然后调用它作为一个函数。这样您将在每次迭代中获得新数据，但除非您添加退出条件，否则循环仍将是无限的。