F#計算表達式： 從三元表達式到ProjectionParameter
F# 里沒有三元運算符。雖說 if else 可以用作三元表達式。但是有時候為了流暢的 |> 下去，被迫寫出這樣的代碼：
... |> fun x -> if x then a.A else a.B
網上也有一些試圖用函數來代勞的，譬如自定義一個運算符：
let inline (|?) condition (consequence, alternative) =
if condition then
consequence
else
alternative
使用時候是這樣：
let foo (x: int) (a: Bar) =
x > 0 |? (a.A, a.B)
是很簡潔，但是，細心的同學可能會發現這裡有問題，為了更清晰反映這個問題，我們看看C#對應代碼：
public static int foo(int x, Bar a)
{
bool flag = x > 0;
int a@ = a.A@;
int b@ = a.B@;
if (flag)
{
return a@;
}
return b@;
}
簡單的說，a.A 和 a.B都被求值了。
有沒有辦法避免提前求值呢？
我們試試用計算表達式：
type TernaryBuilder() =
member inline __.Yield _ = ignore
[<CustomOperation("eith")>]
member inline __.Either(_, a, b) =
fun x ->
if x then
a
else
b
let tri = TernaryBuilder()
所用測試代碼如下：
let foo (x: int) (a: Bar) =
x > 2 |> tri { eith a.B a.C }
看看對應C#代碼是什麼：
public static int foo(int x, Bar a)
{
bool flag = x > 2;
int b@ = a.B@;
int c@ = a.C@;
if (flag)
{
return b@;
}
return c@;
}
結果與上面自定義符號「 |? 」 沒有區別。這是預料中的事。因為參數是以數值方式傳入的嘛。
有什麼解決的方法呢？下面就是今天要介紹的主角：ProjectionParameter 。
我們在參數a 和 b 前面分別加上 ProjectionParameter 特性，測試代碼不變：
type TernaryBuilder() =
member inline __.Yield _ = ignore
[<CustomOperation("eith")>]
member inline __.Either(_, [<ProjectionParameter>]a, [<ProjectionParameter>]b) =
fun x ->
if x then
a
else
b
編譯沒有出錯，但是測試函數的返回簽名從 int 變成了 unit ->int。那意味著什麼呢？
Either方法傳入的參數 a 和 b ，從原來的int 變成了 unit -> int，也就是說，他們傳入之前，變成了 Thunk 函數。好，現在我們把返回結果時的a、b改成函數調用：
type TernaryBuilder2() =
member inline __.Yield _ = ignore
[<CustomOperation("eith")>]
member inline __.Either(_, a, b) =
fun x ->
if x then
a()
else
b()
從 ILSply 看看 foo 函數變什麼樣子了？
public static int foo(int x, Bar a)
{
if (x > 2)
{
return a.B@;
}
return a.C@;
}
看來是成功了。如果還有些同學沒看明白，下面我再做一個測試：直接調用 tri.Either 方法：
tri.Either ((), (fun() -> a.A), (fun() -> a.B)) (x > 2)
編譯後結果跟上面一致，也就是說，加了ProjectionParameter特性之後，傳入參數a.A 自動變成了 fun() -> a.A。
通過前面三元表達式的小演示，我大致介紹了 ProjectionParameter 的特性。相對於C#，F#的短路符號只有 || 和 &&， 而 ??、?. 等符號都缺乏。 計算表達式卻給我們開了一扇惰性求值的門，除了標準的yield 之外，自定義指令也可以通過 ProjectionParameter 特性打開封印，獲得自由而強大的力量。
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