Clojure 对函数向量的迭代

Question

我正在读一本关于 Clojure 的书，上面写着：

您可以使用映射做的另一件有趣的事情是向它传递函数集合。如果您想对不同的数字集合执行一组计算，则可以使用它，如下所示：

(def sum #(reduce + %))
(def avg #(/ (sum %) (count %)))
(defn stats
  [numbers]
  (map #(% numbers) [sum count avg]))

(stats [3 4 10])
; => (17 3 17/3)

(stats [80 1 44 13 6])
; => (144 5 144/5)

在此示例中，stats 函数迭代函数向量，将每个函数应用于数字。

我觉得这很令人困惑，本书没有给出更多解释。

我知道%代表匿名函数中的参数，但我无法弄清楚它们在这个示例中代表什么值。是什么%？

还有如何stats迭代countifcount嵌套在其中avg？

Answer 1

它有助于不要考虑“正在执行的代码”，而是考虑“正在减少的表达式树”。表达式树被重写，直到结果出现。当“实时函数”出现在列表的第一个位置时，符号将被替换为“它们代表什么”，并且函数将应用于其参数；如(some-function a b c). 这是从表达式树的顶部到叶子以自上而下的方式完成的，当quote遇到符号时停止。

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在下面的示例中，遗憾的是，我们无法标记已减少的内容和未减少的内容，因为不支持着色。请注意，缩减顺序不一定与 Clojure 编译器发出的编译代码实际执行的操作相对应。

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从...开始：

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(defn stats\n  [numbers]\n  (map #(% numbers) [sum count avg]))\n

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...我们会打电话stats。

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第一个困难是stats可以将集合作为单个事物来调用：

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(stats [a0 a1 a2 ... an])\n

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或者可以使用一系列值来调用它：

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(stats a0 a1 a2 ... an)\n

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是哪一个？不幸的是，预期的调用风格只能通过查看函数定义来找到。在这种情况下，定义说

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(defn stats [numbers] ...\n

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这意味着stats需要一个名为numbers. 因此我们这样称呼它：

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(stats [3 4 10])\n

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现在减价开始了！作为参数的数字向量被归约到其自身，因为向量的每个元素都被归约并且数字被归约到其自身。该符号stats被简化为之前声明的函数。的定义stats实际上是：

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(fn [numbers] (map #(% numbers) [sum count avg]))\n

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...这有点被隐藏了defn简写隐藏了。因此

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(stats [3 4 10])\n

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变成

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((fn [numbers] (map #(% numbers) [sum count avg])) [3 4 10])\n

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接下来，减少fn表达式会产生一个参数的实时函数。让我们用 \xe2\x98\x85 标记实时函数，并使用数学箭头表示法：

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(\xe2\x98\x85(numbers \xe2\x9e\x9c (map #(% numbers) [sum count avg])) [3 4 10])\n

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实时函数位于列表的第一个位置，因此接下来将进行函数调用。函数调用包括numbers用参数替换出现的[3 4 10]，并去掉整个表达式的外括号：

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(map #(% [3 4 10]) [sum count avg])\n

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符号map, sum, count,avg解析为已知的已定义函数，其中map和count来自 Clojure 核心库，其余部分已在之前定义。再次，我们将它们标记为活动状态：

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(\xe2\x98\x85map #(% [3 4 10]) [\xe2\x98\x85sum \xe2\x98\x85count \xe2\x98\x85avg]))\n

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同样，该# %符号是函数接受一个参数并将其插入到%位置的简写，让我们明确这一点：

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(\xe2\x98\x85map (fn [x] (x [3 4 10])) [\xe2\x98\x85sum \xe2\x98\x85count \xe2\x98\x85avg]))\n

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减少fn表达式会产生一个参数的实时函数。再次，用 \xe2\x98\x85 进行标记，并使用数学箭头表示法：

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(\xe2\x98\x85map \xe2\x98\x85(x \xe2\x9e\x9c (x [3 4 10])) [\xe2\x98\x85sum \xe2\x98\x85count \xe2\x98\x85avg]))\n

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实时函数\xe2\x98\x85map位于头部位置，因此整个表达式根据以下规范进行简化map：将第一个参数（函数）应用于第二个参数（集合）的每个元素。我们可以假设首先创建集合，然后进一步评估集合成员，因此：

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[(\xe2\x98\x85(x \xe2\x9e\x9c (x [3 4 10])) \xe2\x98\x85sum)\n (\xe2\x98\x85(x \xe2\x9e\x9c (x [3 4 10])) \xe2\x98\x85count)\n (\xe2\x98\x85(x \xe2\x9e\x9c (x [3 4 10])) \xe2\x98\x85avg)]\n

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集合中的每个元素都可以进一步减少，因为每个元素都有一个包含 1 个位于头部位置的参数和一个可用参数的实时函数。因此，在每种情况下，x都被适当地替换为：

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[(\xe2\x98\x85sum [3 4 10])\n (\xe2\x98\x85count [3 4 10])\n (\xe2\x98\x85avg [3 4 10])]\n

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集合中的每个元素都可以进一步减少，因为每个元素在头位置都有一个包含 1 个参数的实时函数。练习继续：

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[ ((fn [x] (reduce + x)) [3 4 10])\n  (\xe2\x98\x85count [3 4 10])\n  ((fn [x] (/ (sum x) (count x))) [3 4 10])]\n

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然后

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[ (\xe2\x98\x85(x \xe2\x9e\x9c (reduce + x)) [3 4 10])\n  3\n  (\xe2\x98\x85(x \xe2\x9e\x9c (/ (sum x) (count x))) [3 4 10])]\n

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然后

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[ (reduce + [3 4 10])\n  3\n  (/ ((fn [x] (reduce + x)) [3 4 10]) (count [3 4 10]))]\n

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然后

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[ (\xe2\x98\x85reduce \xe2\x98\x85+ [3 4 10])\n  3\n  (/ (*(x \xe2\x9e\x9c (reduce + x)) [3 4 10]) (count [3 4 10]))]\n

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然后

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[ (\xe2\x98\x85+ (\xe2\x98\x85+ 3 4) 10)\n  3\n  (/ (reduce + [3 4 10]) (count [3 4 10]))]\n

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然后

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[ (\xe2\x98\x85+ 7 10)\n  3\n  (\xe2\x98\x85/ (\xe2\x98\x85reduce \xe2\x98\x85+ [3 4 10]) (\xe2\x98\x85count [3 4 10]))]\n

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然后

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[ 17\n  3\n  (\xe2\x98\x85/ 17 3)]\n

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最后

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[ 17\n  3\n  17/3]\n

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您还可以使用函数juxt。尝试(doc juxt)REPL：

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clojure.core/juxt\n([f] [f g] [f g h] [f g h & fs])\n  Takes a set of functions and returns a fn that is the juxtaposition\n  of those fns.  The returned fn takes a variable number of args, and\n  returns a vector containing the result of applying each fn to the\n  args (left-to-right).\n  ((juxt a b c) x) => [(a x) (b x) (c x)]\n

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让我们试试吧！

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(def sum #(reduce + %))\n(def avg #(/ (sum %) (count %)))\n((juxt sum count avg) [3 4 10])\n;=> [17 3 17/3]\n((juxt sum count avg) [80 1 44 13 6])\n;=> [144 5 144/5]\n

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因此我们可以定义stats为

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(defn stats [numbers] ((juxt sum count avg) numbers))\n(stats [3 4 10])\n;=> [17 3 17/3]\n(stats [80 1 44 13 6])\n;=> [144 5 144/5]\n

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聚苯乙烯

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有时 Clojure 代码很难阅读，因为您不知道正在处理什么“东西”。标量、集合或函数没有特殊的语法标记，实际上集合可以显示为函数，或者标量可以是集合。与 Perl 相比，Perl 有表示法$scalar, @collection, %hashmap，function但也$reference-to-stuff有 and$$scalarly-dereferenced-stuff和@$collectionly-dereferenced-stuffand %$hashmapply-dereferenced-stuff)。

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