f# - 尝试了解仿函数在 FSharpPlus 中是如何实现的

Question

有人可以解释一下这段代码在 F# 中的工作原理吗:

https://github.com/fsprojects/FSharpPlus/blob/master/src/FSharpPlus/Control/Functor.fs#L99-99

static member inline Invoke (mapping: 'T->'U) (source: '``Functor<'T>``) : '``Functor<'U>`` = 
    let inline call (mthd: ^M, source: ^I, _output: ^R) = ((^M or ^I or ^R) : (static member Map : (_*_)*_ -> _) (source, mapping), mthd)
    call (Unchecked.defaultof<Map>, source, Unchecked.defaultof<'``Functor<'U>``>)

特别是call函数，它使用了我不理解的语法

例如

• (^M 或 ^I 或 ^R) 是什么意思？
• 其中哪些部分是代码，哪些部分是类型定义？
• 当它似乎返回一个元组时，它如何具有类型签名... -> 'a？
• 是否存在某种类型级编程黑客行为？

Answer 1

这个巫术语法被称为 "Statically Resolved Type Parameters" ，或简称 SRTP。

普通类型参数用勾号表示，如'a。 .NET 运行时原生支持这些类型参数，因此具有此类类型参数的类型和函数会直接编译为 IL 中的类和方法。

SRTP 用抑扬符表示，如 ^M，并且 .NET 运行时不支持，因此无法编译为 IL，因此必须在编译期间“展开”。这意味着对于参数化函数的每个使用位置，编译器必须确定 SRTP 应该是什么具体类型，并在调用位置插入函数的整个主体，也称为“内联”。这就是 inline 关键字的用途。

SRTP 的要点是表达一个约束，即“具有带有此签名的方法或属性的任何类型”。在您的特定示例中，这用这一行表示:

    let inline call (mthd: ^M, source: ^I, _output: ^R) = ((^M or ^I or ^R) : (static member Map : (_*_)*_ -> _) (source, mapping), mthd)
               ^^^^        ^^          ^^           ^^     ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^   ^^^^^^^^^^^^  ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
               (1)          \----------||-----------/                       (3)                        (4)                  (5)
                                       (2)

该行的含义是:

1. 定义一个名为call的函数，
2. 具有类型分别为 ^M、^I 和 ^R 的三个元组参数，
3. 并确保这些类型中至少有一个具有名为 Map 的静态方法，
4. 该方法采用一个元组 (^I * ^R) * ^M,
5. 我们调用该方法并将其作为参数传递 ((source, mapping), mthd)。

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至于为什么它返回一个元组 - 它没有。最后一行的元组不是从 Invoke 函数返回，而是作为参数传递给 call 函数。它是从 Invoke 返回的 call 的结果。