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F# 程式設計

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目錄

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  1. 前言 - 關於這本書及其作者。
  2. 簡介 - 介紹 F# 程式語言。

F# 基礎

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本節適合 F# 和函數語言程式設計的初學者。

  1. 入門設定 - 在 Windows、Linux 和 Mac 上安裝 F#。
  2. 基本概念 - 函數語言程式設計概念的簡要入門課程。

使用函式

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F# 是一種函數語言程式設計語言。不出所料，函式是語言的重要組成部分，掌握它們是成為一名有效的 F# 開發人員的第一步。

  1. 宣告值和函式 - 本文將向您展示如何宣告簡單函式、如何使用型別推斷以及如何閱讀 F# 的“箭頭”符號。
  2. 模式匹配基礎 - 模式匹配用於控制流。它在概念上類似於其他語言中的 switch 語句，但功能強大得多。
  3. 遞迴和遞迴函式 - 遞迴函式是一種特殊的函式，它呼叫自身。
  4. 高階函式 - 高階函式接受函式作為值並返回函式。結合柯里化，它允許程式設計師編寫功能強大且表達能力強的程式。

不可變資料結構

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“資料結構”是一個很酷的詞，它指的是任何幫助程式設計師將相關值以有用、邏輯的單元分組並表示的任何東西。F# 有一些內建的資料結構，包括元組、記錄、列表、聯合以及其他一些。

  1. 選項型別 - 選項型別是簡單、輕量級的資料結構，通常用於表示成功或失敗的計算。
  2. 元組和記錄 - 元組和記錄是簡單的資料結構，允許程式設計師將相關值組合成一個單元。
  3. 列表 - 列表表示一組有序的值。F# 的 List 庫對列表的操作和處理提供了廣泛的支援。
  4. 序列 - 序列表達式表示按需計算的資料序列。
  5. 集合和對映 - 集合在概念上類似於列表，不同之處在於它們不能包含重複項。對映允許程式設計師將鍵與值相關聯，並在集合中非常高效地查詢專案。
  6. 區分聯合 - 區分聯合表示一組有限、定義明確的選擇。區分聯合通常是構建更復雜資料結構（包括連結串列和各種樹）的首選工具。

指令式程式設計

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F# 是一種“不純”的程式語言，這意味著它允許程式設計師編寫具有副作用和可變狀態的函式，這與 C# 和 Java 等指令式程式設計語言使用的程式設計風格非常相似。

  1. 可變資料 - 預設情況下，F# 中的變數是不可變的。但是，F# 透過可變欄位和 ref 單元支援可變變數。
  2. 控制流 - 決策和迴圈。
  3. 陣列 - 陣列是指令式程式設計語言中普遍使用的可變資料結構。
  4. 可變集合 - 列表和字典。
  5. 基本 I/O - 讀取和寫入檔案以及控制檯視窗。
  6. 異常處理 - 異常處理允許程式設計師在應用程式進入無效狀態時捕獲和處理錯誤。

面向物件程式設計

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F# 是一種 CLI/.NET 程式語言。CLI 是一個面向物件的平臺。F# 最重要的功能之一是它能夠混合和匹配樣式：由於 .NET 平臺是面向物件的，因此使用 F#，您通常會處理物件。

  1. 運算子過載 - 類似 C# 的運算子過載。
  2. 類 - 類和物件是面向物件程式設計 (OOP) 的基礎。它們用於模擬應用程式中的操作、過程和任何概念實體。
  3. 繼承 - 繼承使 OOP 程式碼可重用。它允許程式設計師建立從另一個類繼承功能並新增自己的修改的類。
  4. 介面 - 介面透過定義物件必須實現並公開的模板方法來抽象化類的實現細節。
  5. 事件 - 事件允許類在彼此之間傳送和接收訊息。
  6. 模組和名稱空間 - 模組和名稱空間用於將類組織成一組相關功能。

F# 高階

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F# 足夠簡單，初學者可以將其作為他們的第一門語言學習，但它提供了一套強大的工具，經驗豐富的開發人員可以從中獲益。本節介紹了 F# 程式中經常使用的先進語法結構和技術。

  1. 量綱 - 量綱將元資料附加到浮點數，這允許浮點數表示千克、磅、牛頓、公頃等。
  2. 快取 - 用於儲存計算值的有效技術，以便將來有效地檢索。也稱為記憶化。
  3. 主動模式 - 主動模式允許程式設計師將臨時值和物件包裝在類似聯合的結構中，以便在模式匹配中使用。
  4. 高階資料結構 - 用於實現不可變資料結構的技術概述。
  5. 反射 - 反射允許程式設計師檢查物件中的型別和元資料。
  6. 引用 - 引用將任意 F# 程式碼轉換為抽象語法樹。
  7. 計算表示式 - 與 Haskell 中的單子類似，計算表示式用於簡化以延續傳遞風格編寫的程式碼。

多執行緒和併發應用程式

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隨著多核處理器的開發，多執行緒變得越來越重要。函式式程式設計師可以利用不可變資料結構來建立可擴充套件性極強、簡單的併發應用程式，這些應用程式易於編寫。

  1. 非同步工作流 - F# 的 async 原語是編寫功能性的、簡單多執行緒程式碼的基礎。
  2. MailboxProcessor 類 - 郵箱用於實現“訊息傳遞併發”，這是一種在由數十個或數千個獨立節點組成的海量並行應用程式中使用的併發程式設計風格。

F# 工具

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  1. 詞法分析和語法分析 - FsLex 和 FsYacc 是基於 GNU Bison 系列生成器的詞法分析器/語法分析器生成器，用於在 F# 中實現自定義語法和特定於領域的語言。

作者

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  1. 超級公主

備註

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貢獻者注意事項
致謝
練習解答
許可證

資源

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