function - F# 泛型/函数重载语法

Question

我对如何在没有像 ('a -> 'a) 这样的显式类型声明的情况下将函数标记为泛型感到困惑

let add a b = a + b

这给了我们

val add : a:int -> b:int -> int

但是我们可以立即调用

add "Hello " "World!"

现在 add 的值为

val add : a:string -> b:string -> string
val it : string = "Hello World!"

如果我们随后调用

add 2 3 // then we get
error: This expression was expected to have type string but here has type int

如何确保函数适用于定义了函数 (+) 的所有类型

Answer 1

这就是F#柜子里的尴尬骨架。

试试这个:

> let mapPair f (x,y) = (f x, f y)
val mapPair : f:('a -> 'b) -> x:'a * y:'a -> 'b * 'b

完全通用!显然，函数应用程序和元组是有效的。

现在试试这个:

> let makeList a b = [a;b]
val makeList : a:'a -> b:'a -> 'a list

嗯，也是通用的。这个怎么样:

> let makeList a b = [a + b]
val makeList : a:int -> b:int -> int list

啊哈，一旦我在那里有一个(+)，由于某种原因它就变成了int。
我们继续玩吧:

> let inline makeList a b = [a + b]
val inline makeList :
  a: ^a -> b: ^b ->  ^c list
    when ( ^a or  ^b) : (static member ( + ) :  ^a *  ^b ->  ^c)

嗯，有趣。事实证明，如果我将函数内联，那么 F# 确实会认为它是通用的，但它也给了它这个奇怪的 when 子句，而我的通用参数有这个奇怪的 ^ 符号，而不是通常的勾号。
这种奇怪的语法称为“静态解析类型参数”(请参阅​​ here 以获取较为连贯的解释)，其基本思想是函数 (+) 要求其参数具有 静态成员 (+) 已定义。我们来验证一下:

> let x = 0 :> obj
  let y = 0 :> obj
  let z = x + y
Script1.fsx(14,13): error FS0001: The type 'obj' does not support the operator '+'

> type My() =
     static member (+)( a:My, b:My ) = My()
  let x = My()
  let y = My()
  let z = x + y
val x : My
val y : My
val z : My

现在，问题是 CLR 不支持这种泛型参数(即“任何类型，只要它有这样那样的成员”)，因此 F# 必须伪造它并在编译时解析这些调用。但正因为如此，任何使用此功能的方法都无法编译为真正的通用 IL 方法，因此必须进行单态化(这是通过内联启用的)。

但是，要求每个使用算术运算符的函数都声明为内联函数会非常不方便，不是吗？因此，F# 又采取了额外的步骤，并尝试根据稍后在代码中实例化这些静态解析的通用参数来修复这些参数。这就是为什么只要您将函数与 string 一起使用一次，您的函数就会变成 string->string->string。

但是，如果您将函数标记为内联，F# 就不必修复参数，因为它不必将函数编译为 IL，因此您的参数保持不变:

> let inline add a b = a + b
val inline add :
   a: ^a -> b: ^b ->  ^c
      when ( ^a or  ^b) : (static member ( + ) :  ^a *  ^b ->  ^c)