条件表达式的短路求值与函数的延迟求值

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条件表达式的短路求值与函数的延迟求值

橘子红了呐 2017-11-21 12:09:00 浏览500
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延迟求值是 .NET的一个很重要的特性,在LISP语言,这个特性是依靠宏来完成的,在C,C++,可以通过函数指针来完成,而在.NET,它是靠委托来完成的。如果不明白什么是延迟求值的同学,我们先看看下面的一段代码:

复制代码
      static void TestDelayFunction()
        {
            TestDelayFunton1(true,trueFun3);
        }

        static void TestDelayFunton1(bool flag , Func<bool> fun  )
        {
            if(flag)
               fun();
        }
复制代码

在方法  TestDelayFunton1 中,函数型参数 fun 是否求值,取决于第一个参数  flag,如果它的值为false,那么函数 fun 是永远都不会被求值的,所以,这里函数 fun的求值被推迟到了方法TestDelayFunton1 的内部,而不是在参数计算的时候。

延迟求值很有用,它可以避免我们无谓的计算,比如上面的例子,这样可以节省计算成本,假如 fun的求值很耗时的话。

我们注意这一段代码:

if(flag)

   fun();

 

其实它等价于一个逻辑表达式:

bool result= flag && fun();

在这个表达式中,fun() 函数是否求值,取决于变量 flag,这个功能叫做“短路”判断,“条件短路”功能正好实现了我们的“延迟求值”的功能,因此,我们可以得到如下推论:

任何时候一个函数fun如果需要延迟求值,那么都可以表示成 一个条件表达式:

(Test() && fun())

所以,前面的2个函数,本质上可以改写成下面的一个函数:

      static void TestDelayFunton2(bool flag)
        {
            bool result = flag && trueFun3();
        }

它将  TestDelayFunton1(true,trueFun3); 的形式调用,转换成了上面的一个函数调用。

当然,要让这种调用变得可用,我们还需要解决一个问题,就是函数 fun()的类型并不是 bool类型,这个问题处理很简单,将函数再包装下即可:

复制代码
bool WarpFunction()
{
  fun();
  return true;
}
复制代码

之后的调用将是这个样子的:

(Test() && WarpFunction())

对于本例,它其实等价于:

(flag && trueFun3())

 

如果是“聪明”的编译器,它是可以完成上面的转换的,下面给出一个完整的代码图片,这样你能够看得更清楚:

上面被标记的部分的2个函数,等价于下面这一个函数,也就是说,TestDelayFunton1 的调用变换成了 TestDelayFunton2的调用。

 

如果你对上面的这个过程还是不太明白,那么我们看看下面这个例子:

复制代码
 static bool trueFun1()
        {
            Console.WriteLine("call fun 1");
            return true;
        }

        static bool falseFun2()
        {
            Console.WriteLine("call fun 2");
            return false;
        }

        static bool trueFun3()
        {
            Console.WriteLine("call fun 3");
            return true;
        }
复制代码

执行下面的代码,trueFun3都会被执行么?

复制代码
if (trueFun1() && falseFun2() && (trueFun3()))
{ 
            
}
 Console.WriteLine();
if (trueFun1() || falseFun2() || trueFun3())
{

}
复制代码

假如你非常理解C#的“条件短路”特性,相信答案很快就出来了。

 

阅读完本文,你可能会问如此奇淫巧技,有何作用?

如果你深入研究.NET的委托,就会明白委托调用其实是将一个函数用对象进行包装,.NET自动为你生成了很多代码,性能上必然有所损耗,假如你在某些地方需要性能极致的代码,那么本文这个技巧一定可以帮助你,假如你还能够写出一个这种转换的编译器来,恭喜你,未来的大神就是你了!



    本文转自深蓝医生博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/bluedoctor/p/5031998.html,如需转载请自行联系原作者



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