OCaml - 函子 - 如何使用？

Question

有人可以向我解释函子。我想简单的例子。我们什么时候应该使用函子？

Answer 1

函子本质上是一种根据其他模块编写模块的方法。

一个非常经典的例子是Map.Make标准库中的函子。该函子允许您定义具有特定键类型的映射。

这是一个简单且相当愚蠢的例子：

module Color = struct
    type t = Red | Yellow | Blue | Green | White | Black

    let compare a b =
        let int_of_color = function
            | Red -> 0
            | Yellow -> 1
            | Blue -> 2
            | Green -> 3
            | White -> 4
            | Black -> 5 in
        compare (int_of_color a) (int_of_color b)
end

module ColorMap = Map.Make(Color)

加载它ocaml会显示生成的模块的签名：

module Color :
  sig
    type t = Red | Yellow | Blue | Green | White | Black
    val compare : t -> t -> int
  end
module ColorMap :
  sig
    type key = Color.t
    type 'a t = 'a Map.Make(Color).t
    val empty : 'a t
    val is_empty : 'a t -> bool
    val mem : key -> 'a t -> bool
    val add : key -> 'a -> 'a t -> 'a t
    val singleton : key -> 'a -> 'a t
    val remove : key -> 'a t -> 'a t
    val merge :
      (key -> 'a option -> 'b option -> 'c option) -> 'a t -> 'b t -> 'c t
    val compare : ('a -> 'a -> int) -> 'a t -> 'a t -> int
    val equal : ('a -> 'a -> bool) -> 'a t -> 'a t -> bool
    val iter : (key -> 'a -> unit) -> 'a t -> unit
    val fold : (key -> 'a -> 'b -> 'b) -> 'a t -> 'b -> 'b
    val for_all : (key -> 'a -> bool) -> 'a t -> bool
    val exists : (key -> 'a -> bool) -> 'a t -> bool
    val filter : (key -> 'a -> bool) -> 'a t -> 'a t
    val partition : (key -> 'a -> bool) -> 'a t -> 'a t * 'a t
    val cardinal : 'a t -> int
    val bindings : 'a t -> (key * 'a) list
    val min_binding : 'a t -> key * 'a
    val max_binding : 'a t -> key * 'a
    val choose : 'a t -> key * 'a
    val split : key -> 'a t -> 'a t * 'a option * 'a t
    val find : key -> 'a t -> 'a
    val map : ('a -> 'b) -> 'a t -> 'b t
    val mapi : (key -> 'a -> 'b) -> 'a t -> 'b t
  end

简单地module ColorMap = Map.Make(Color)创建了一个模块，该模块实现了一个地图，其中键是颜色。现在可以拨打电话ColorMap.singleton Color.Red 1并获取数字 1 的红色地图。

请注意，使用Map.Make有效，因为传递的 module ( Color) 满足函子的要求Map.Make。文档说函子的类型是module Make: functor (Ord : OrderedType) -> S with type key = Ord.t. 这: OrderedType意味着输入模块 ( Color) 必须与OrderedType模块签名一致（我确信有一个更正式的术语）。

为了与输入模块保持一致，必须具有带有签名的OrderedType类型t和函数。换句话说，必须有一种方法来比较 type 的值。如果您查看所报告的类型，这正是所提供的。comparet -> t -> inttocamlColor

何时使用函子是一个更加困难的问题，因为通常有几种可能的设计，每种设计都有自己的权衡。但大多数时候，当库提供函子作为执行某些操作的推荐方式时，您将使用函子。