F#:有些、无或异常(exception)？

Question

我最近一直在自学 F#，我来自命令式 (C++/C#) 背景。作为练习，我一直在研究可以处理矩阵的函数，例如加法、乘法、求行列式等。在这方面一切都进展顺利，但我发现当涉及到处理时，我可能没有做出最好的决定无效输入，例如:

// I want to multiply two matrices
let mult m1 m2 =
  let sizeOK = validateDims m1 m2

  // Here is where I am running to conceptual trouble:
  // In a C# world, I would throw an exception.
  if !sizeOK then
    raise (InvalidOperationException("bad dimensions!")
  else
    doWork m1 m2  

因此，虽然这在技术上可行，但这是否适用于函数式语言？是否符合函数式编程的精神？或者将其重写为更有意义:

let mult m1 m2 =
  let sizeOK = validateDims m1 m2

  if !sizeOK then
    None
  else
    Some doWork m1 m2  

在这种情况下，我返回了一个选项，它在矩阵周围添加了一个额外的层，但我也可以使用函数的结果，即使在程序稍后的某个时间点使用模式匹配等失败情况(无)。那么对于这些​​类型的场景有最佳实践吗？函数式程序员会做什么？

Answer 1

由于以下原因，我倾向于避免异常:

.NET exceptions are slow

异常以一种意想不到的方式改变程序的控制流，这使得推理

变得更加困难。

在紧急情况下经常会出现异常，而您可以通过使用选项进行故障安全。

在您的情况下，我将遵循 F# 核心库约定(例如 List.tryFind 和 List.find 等)并创建两个版本:

let tryMult m1 m2 =
  let sizeOK = validateDims m1 m2

  if not sizeOK then
    None
  else
    Some <| doWork m1 m2

let mult m1 m2 =
  let sizeOK = validateDims m1 m2

  if not sizeOK then
    raise <| InvalidOperationException("bad dimensions!")
  else
    doWork m1 m2 

这个例子不足以使用异常。 mult包含 C# 兼容性的函数。在 C# 中使用您的库的人没有模式匹配来轻松分解选项。

选项的一个缺点是它们没有给出函数不产生值的原因。这里太过分了；一般 Choice (或 Haskell 术语中的任一个 monad)更适合 error handling :

let tryMult m1 m2 =
  // Assume that you need to validate input
  if not (validateInput m1) || not (validateInput m2) then
     Choice2Of2 <| ArgumentException("bad argument!")
  elif not <| validateDims m1 m2 then
    Choice2Of2 <| InvalidOperationException("bad dimensions!")
  else
    Choice1Of2 <| doWork m1 m2

遗憾的是，F# Core 缺少操作 Choice 的高阶函数。您可以在 FSharpX 中找到这些功能或 ExtCore图书馆。