Functional Programming
Functional Programming 不是一個新鮮的概念了，例如 C++ 雖然不是一門 Functional Programming 語言，但對它也有變通的支持——通過使用模板，函數對象（Function Objects）和運算符重載等手段，STL、Boost 等庫提供了巧妙無比的、高性能的算法和功能。長久以來似乎 C++ 能實現的這些特性對于諸如 Java 和 C# 這些強調類型安全的面向對象的編程語言和框架來說是絕緣的。現在，在 CLR 范型和 C# 2.0 匿名委托的支持下，我們也可以構造令人吃驚的 Functional Programming 程序了，而且比 C++ 更加簡單（當然性能無法相比，因為 CLR 中的范型是一種運行時技術，而 C++ 中的模板則是編譯時技術）。當前 .NET BCL 對 Functional Programming 的支持限于集合類，確切說是 List<T> 和 Array。

我們來看一個簡單的例子。假設有一個聯系人列表 List<Contact>，聯系人的定義如下：



class Contact {

public string Name;

...

}



現在我們要把這個列表中所有聯系人的姓名拷貝到另外一個列表。你可能馬上就動手寫了出來：



List<Contact> c1 = ...;

List<string> c2 = new List<string>();



foreach (Contact c in c1) {

c2.Add(c.Name);

}



這是一段非常規矩的 C# 代碼。在 .NET 2.0 中，有了范型和匿名委托，我們可以寫出如下的完成相同功能的實現：



List<Contact> c1 = ...;

List<string> c2 = c1.ConvertAll<string>(

delegate(Contact c) { return c.Name; } );



顯然這段代碼比手工編寫的 foreach 代碼更簡捷，在表達意圖方面也顯得更加清楚和直接。其中 ConvertAll 方法是一個范型方法，作用是將列表元素轉換為指定類型的列表。原型為：



List<U> ConvertAll<U>(Converter<T, U> converter);



Converter<T, U> 是一個范型委托，指定了如何進行轉換（類似 C++ 中的函數對象），原型為（T 為原始類型，U 為目標類型）：



delegate U Converter<T, U>(T from);



這里只是舉了一個簡單的例子，對于更復雜的情況，范型和匿名委托允許你用更富想象力的方法去實現（例如，匿名委托允許你引用棧上的變量）。

下面是 BCL 中的用于Functional Programming的范型委托（位于 System 命名空間中）：



原型
描述

delegate bool Predicate<T>(T obj);
訪問集合時，對指定元素的斷言（true 或 false）

delegate void Action<T>(T obj);
訪問集合時，對指定元素做出特定動作

delegate int Comparison<T>(T x, T y);
比較兩個元素

delegate U Converter<T, U>(T from);
把一個元素轉換為另外一個，用于在兩個集合之間拷貝元素




List<T> 提供了如下支持 Functional Programming 的方法：



原型
描述

int FindIndex(Predicate<T> match);

int FindIndex(int index, Predicate<T> match);

int FindIndex(int index, int count, Predicate<T> match);
找出第一個滿足斷言條件的元素的索引

int FindLastIndex(Predicate<T> match);

int FindLastIndex(int index, Predicate<T> match);

int FindLastIndex(int index, int count, Predicate<T> match);
找出最后一個滿足斷言條件的元素的索引

List<T> FindAll(Predicate<T> match);
找出所有滿足斷言條件的元素

Nullable<T> Find(Predicate<T> match);
找出第一個滿足斷言條件的元素

Nullable<T> FindLast(Predicate<T> match);
找出最后一個滿足斷言條件的元素

bool Exists(Predicate<T> match);
判斷滿足斷言條件的元素是否存在

bool TrueForAll(Predicate<T> match);
判斷是否所有的元素都滿足斷言條件

int RemoveAll(Predicate<T> match);
刪除所有滿足斷言條件的元素，返回刪除的元素數

void ForEach(Action<T> action);
類似 foreach 語句

void Sort(Comparison<T> comparison);
排序

List<U> ConvertAll(Converter<T, U> converter);
轉換集合元素




Array 類提供了類似的支持 Functional Programming 的方法，不同之處在于它們都是類方法而非實例方法，在此限于篇幅不再列舉。下面我們來看看前面那個例子換成數組的話是什么樣子：



Contact[] contacts = ...;

string[] names = Array.ConvertAll<Contact, string>(contacts,

delegate(Contact c) { return c.Name; } );