Funções
As funções são a unidade fundamental de execução do programa em qualquer linguagem de programação. Como em outras linguagens, uma função do F# tem um nome, pode ter parâmetros e receber argumentos, e tem um corpo. O F# também oferece suporte a construções de programação funcional como tratamento de funções como valores, uso de funções sem nome em expressões, composição de funções para formar novas funções, funções via currying e a definição implícita de funções por meio da aplicação parcial dos argumentos da função.
Defina funções usando a palavra-chave let, ou, se a função for recursiva, a combinação de palavras-chave let rec.
Sintaxe
// Non-recursive function definition.
let [inline] function-name parameter-list [ : return-type ] = function-body
// Recursive function definition.
let rec function-name parameter-list = recursive-function-body
Comentários
function-name é um identificador que representa a função. parameter-list é formado por parâmetros sucessivos separados por espaços. Você pode especificar um tipo explícito para cada parâmetro, conforme descrito na seção Parâmetros. Se você não especificar um tipo de argumento específico, o compilador tentará inferir o tipo do corpo da função. function-body é formado por uma expressão. A expressão que constitui o corpo da função normalmente é uma expressão composta formada por diversas expressões que culminam em uma expressão final, que é o valor de retorno. return-type é um sinal de dois-pontos seguido por um tipo, e é opcional. Se você não especificar explicitamente o tipo do valor de retorno, o compilador determinará o tipo de retorno da expressão final.
Uma definição de função simples é semelhante à seguinte:
let f x = x + 1
No exemplo anterior, o nome da função é f, o argumento é x, que tem o tipo int, o corpo da função é x + 1 e o valor de retorno é do tipo int.
As funções podem ser marcadas como inline. Para saber mais sobre inline, veja Funções embutidas.
Escopo
Em qualquer nível de escopo diferente do escopo do módulo, não é errado reutilizar um nome de função ou valor. Se você reutilizar um nome, o nome declarado posteriormente cobrirá o nome declarado anteriormente. No entanto, no escopo de nível superior em um módulo, os nomes devem ser exclusivos. Por exemplo, o código a seguir gera um erro quando é exibido no escopo do módulo, mas não quando aparece dentro de uma função:
let list1 = [ 1; 2; 3]
// Error: duplicate definition.
let list1 = []
let function1 () =
let list1 = [1; 2; 3]
let list1 = []
list1
Mas o código a seguir é aceitável em qualquer nível do escopo:
let list1 = [ 1; 2; 3]
let sumPlus x =
// OK: inner list1 hides the outer list1.
let list1 = [1; 5; 10]
x + List.sum list1
Parâmetros
Os nomes de parâmetros são listados após o nome da função. Você pode especificar um tipo para um parâmetro, conforme mostra o exemplo a seguir:
let f (x : int) = x + 1
Se você especificar um tipo, ele virá após o nome do parâmetro e será separado do nome por dois-pontos. Se você omitir o tipo do parâmetro, o tipo de parâmetro será inferido pelo compilador. Por exemplo, na definição de função a seguir, o argumento x é inferido como sendo do tipo int, pois 1 é do tipo int.
let f x = x + 1
No entanto, o compilador tentará tornar a função a mais genérica possível. Por exemplo, observe o código a seguir:
let f x = (x, x)
A função cria uma tupla de um argumento de qualquer tipo. Como o tipo não foi especificado, a função pode ser usada com qualquer tipo de argumento. Para saber mais, veja Generalização automática.
Corpos de Função
O corpo de uma função pode conter definições de funções e variáveis locais. Essas variáveis e funções estão no escopo no corpo da função atual, mas não fora dela. Você deve usar o recuo para indicar que uma definição está em um corpo de função, conforme mostra o seguinte exemplo:
let cylinderVolume radius length =
// Define a local value pi.
let pi = 3.14159
length * pi * radius * radius
Para saber mais, veja Diretrizes de formatação de código e Sintaxe detalhada.
Valores de retorno
O compilador usa a expressão final em um corpo de função para determinar o valor de retorno e o tipo. O compilador pode inferir o tipo da expressão final a partir das expressões anteriores. Na função cylinderVolume, mostrada na seção anterior, o tipo de pi é determinado pelo tipo do literal 3.14159 como float. O compilador usa o tipo de pi para determinar o tipo da expressão length * pi * radius * radius como float. Portanto, o tipo de retorno geral da função é float.
Para especificar explicitamente o tipo de retorno, escreva o código da seguinte maneira:
let cylinderVolume radius length : float =
// Define a local value pi.
let pi = 3.14159
length * pi * radius * radius
À medida que o código é escrito acima, o compilador aplica float à função inteira; se você também pretende aplicá-lo aos tipos de parâmetro, use o código a seguir:
let cylinderVolume (radius : float) (length : float) : float
Chamando uma Função
Você pode chamar funções especificando o nome da função seguido por um espaço e por quaisquer argumentos, separados por espaços. Por exemplo, para chamar a função cylinderVolume e atribuir o resultado para o valor vol, escreva o código a seguir:
let vol = cylinderVolume 2.0 3.0
Aplicativo de Argumentos Parcial
Se você fornecer uma quantidade inferior ao número especificado de argumentos, criará uma nova função que esperará os argumentos restantes. Esse método de manipulação de argumentos é conhecido como currying, e é uma característica de linguagens de programação funcionais como F#. Por exemplo, vamos supor que você esteja trabalhando com dois tamanhos de pipe: uma com um raio de 2.0 e outro com um raio de 3.0. Você poderia criar funções que determinam o volume do pipe da seguinte maneira:
let smallPipeRadius = 2.0
let bigPipeRadius = 3.0
// These define functions that take the length as a remaining
// argument:
let smallPipeVolume = cylinderVolume smallPipeRadius
let bigPipeVolume = cylinderVolume bigPipeRadius
Em seguida, você forneceria o argumento final, conforme o necessário, para várias durações de pipe dos dois tamanhos diferentes:
let length1 = 30.0
let length2 = 40.0
let smallPipeVol1 = smallPipeVolume length1
let smallPipeVol2 = smallPipeVolume length2
let bigPipeVol1 = bigPipeVolume length1
let bigPipeVol2 = bigPipeVolume length2
Funções Recursivas
As funções recursivas são funções que chamam a si próprias. Eles exigem que você especifique a palavra-chave rec logo após a palavra-chave let. Invoque a função recursiva de dentro do corpo da função, exatamente como você invocaria qualquer chamada de função. A função recursiva a seguir calcula o enésimo número de Fibonacci. A sequência numérica de Fibonacci é conhecida desde a antiguidade e é uma sequência na qual cada número sucessivo é a soma dos dois números anteriores na sequência.
let rec fib n = if n < 2 then 1 else fib (n - 1) + fib (n - 2)
Algumas funções recursivas podem estourar a pilha do programa ou executar de maneira ineficiente se não forem escritas com cuidado e com conhecimento de técnicas especiais, como o uso de recursão de parte final, acumuladores e continuações.
Valores de Função
Em F#, todas as funções são consideradas valores; na verdade, elas são conhecidas como valores de função. Como as funções são valores, elas podem ser usadas como argumentos de outras funções ou em outros contextos nos quais os valores são usados. Veja a seguir um exemplo de uma função que usa um valor de função como argumento:
let apply1 (transform : int -> int ) y = transform y
Especifique o tipo de valor de uma função usando o token ->. À esquerda desse token está o tipo do argumento, e à direita está o valor de retorno. No exemplo anterior, apply1 é uma função que use uma função transform como um argumento, em que transform é uma função que usa um inteiro e retorna outro inteiro. O código a seguir mostra como usar apply1:
let increment x = x + 1
let result1 = apply1 increment 100
O valor de result será 101 após a execução do código anterior.
Vários argumentos são separados por tokens -> sucessivos, conforme mostra o exemplo a seguir:
let apply2 ( f: int -> int -> int) x y = f x y
let mul x y = x * y
let result2 = apply2 mul 10 20
O resultado é 200.
Expressões lambda
Uma expressão lambda é uma função sem nome. Nos exemplos anteriores, em vez de definir as funções nomeadas increment e mul, use expressões lambda, da seguinte maneira:
let result3 = apply1 (fun x -> x + 1) 100
let result4 = apply2 (fun x y -> x * y ) 10 20
Defina expressões lambda usando a palavra-chave fun. Uma expressão lambda é semelhante a uma definição de função, com exceção de que em vez do token =, o token -> é usado para separar a lista de argumentos do corpo da função. Assim como em uma definição de função normal, os tipos de argumento podem ser inferidos ou explicitamente especificados, e o tipo de retorno da expressão lambda é inferido do tipo da última expressão no corpo. Para saber mais, veja Expressões lambda: a palavra-chave fun.
Pipelines
O operador de pipe |> é usado extensivamente ao processar dados em F#. Ele permite estabelecer "pipelines" de funções de maneira flexível. Usar pipeline permite o encadeamento de chamadas de função como operações sucessivas:
let result = 100 |> function1 |> function2
O seguinte exemplo explica como você pode usar esses operadores para criar um pipeline funcional simples:
/// Square the odd values of the input and add one, using F# pipe operators.
let squareAndAddOdd values =
values
|> List.filter (fun x -> x % 2 <> 0)
|> List.map (fun x -> x * x + 1)
let numbers = [ 1; 2; 3; 4; 5 ]
let result = squareAndAddOdd numbers
O resultado é [2; 10; 26]. O exemplo anterior usa funções de processamento de lista, demonstrando como as funções podem ser usadas para processar dados ao criar pipelines. O próprio operador de pipeline é definido na biblioteca principal F# da seguinte maneira:
let (|>) x f = f x
Composição da função
As funções em F# podem ser compostas de outras funções. A composição de duas funções function1 e function2 é outra função que representa a aplicação da função1 seguida pela aplicação da função2:
let function1 x = x + 1
let function2 x = x * 2
let h = function1 >> function2
let result5 = h 100
O resultado é 202.
O operador >> de composição usa duas funções e retorna uma função; por outro lado, o operador |> de pipeline usa um valor e uma função e retorna um valor. O exemplo de código a seguir mostra a diferença entre os operadores de pipeline e de composição, mostrando as diferenças no uso e nas assinaturas da função.
// Function composition and pipeline operators compared.
let addOne x = x + 1
let timesTwo x = 2 * x
// Composition operator
// ( >> ) : ('T1 -> 'T2) -> ('T2 -> 'T3) -> 'T1 -> 'T3
let Compose2 = addOne >> timesTwo
// Backward composition operator
// ( << ) : ('T2 -> 'T3) -> ('T1 -> 'T2) -> 'T1 -> 'T3
let Compose1 = addOne << timesTwo
// Result is 5
let result1 = Compose1 2
// Result is 6
let result2 = Compose2 2
// Pipelining
// Pipeline operator
// ( |> ) : 'T1 -> ('T1 -> 'U) -> 'U
let Pipeline2 x = addOne x |> timesTwo
// Backward pipeline operator
// ( <| ) : ('T -> 'U) -> 'T -> 'U
let Pipeline1 x = addOne <| timesTwo x
// Result is 5
let result3 = Pipeline1 2
// Result is 6
let result4 = Pipeline2 2
Sobrecarregando Funções
Você pode sobrecarregar métodos de um tipo, mas não funções. Para saber mais, veja Métodos.