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一文講懂什么是函數(shù)柯里化，柯里化的目的及其代碼實(shí)現(xiàn)

柯里化(Currying)

創(chuàng)新互聯(lián)專業(yè)為企業(yè)提供烏翠網(wǎng)站建設(shè)、烏翠做網(wǎng)站、烏翠網(wǎng)站設(shè)計(jì)、烏翠網(wǎng)站制作等企業(yè)網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)與制作、烏翠企業(yè)網(wǎng)站模板建站服務(wù)，10年烏翠做網(wǎng)站經(jīng)驗(yàn)，不只是建網(wǎng)站，更提供有價(jià)值的思路和整體網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

柯里化(Currying)[1]是一種關(guān)于函數(shù)的高階技術(shù)。它不僅被用于 JavaScript，還被用于其他編程語(yǔ)言。

柯里化是一種函數(shù)的轉(zhuǎn)換，它是指將一個(gè)函數(shù)從可調(diào)用的 f(a, b, c) 轉(zhuǎn)換為可調(diào)用的 f(a)(b)(c)。

柯里化不會(huì)調(diào)用函數(shù)。它只是對(duì)函數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

讓我們先來看一個(gè)例子，以更好地理解我們正在講的內(nèi)容，然后再進(jìn)行一個(gè)實(shí)際應(yīng)用。

我們將創(chuàng)建一個(gè)輔助函數(shù) curry(f)，該函數(shù)將對(duì)兩個(gè)參數(shù)的函數(shù) f 執(zhí)行柯里化。換句話說，對(duì)于兩個(gè)參數(shù)的函數(shù) f(a, b) 執(zhí)行 curry(f) 會(huì)將其轉(zhuǎn)換為以 f(a)(b) 形式運(yùn)行的函數(shù)：

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. function curry(f) { // curry(f) 執(zhí)行柯里化轉(zhuǎn)換 
    2.   
  
  
  
  2.   return function(a) { 
    3.   
  
  
  
  3.     return function(b) { 
    4.   
  
  
  
  4.       return f(a, b); 
    5.   
  
  
  
  5.     }; 
    6.   
  
  
  
  6.   }; 
    7.   
  
  
  
  7. } 
    8.   
  
  
  
  8.  
    9.   
  
  
  
  9. // 用法 
    10.   
  
  
  
  10. function sum(a, b) { 
    11.   
  
  
  
  11.   return a + b; 
    12.   
  
  
  
  12. } 
    13.   
  
  
  
  13.  
    14.   
  
  
  
  14. let curriedSum = curry(sum); 
    15.   
  
  
  
  15.  
    16.   
  
  
  
  16. alert( curriedSum(1)(2) ); // 3 
    17.

正如你所看到的，實(shí)現(xiàn)非常簡(jiǎn)單：只有兩個(gè)包裝器(wrapper)。

  • curry(func) 的結(jié)果就是一個(gè)包裝器 function(a)。
  • 當(dāng)它被像 curriedSum(1) 這樣調(diào)用時(shí)，它的參數(shù)會(huì)被保存在詞法環(huán)境中，然后返回一個(gè)新的包裝器 function(b)。
  • 然后這個(gè)包裝器被以 2 為參數(shù)調(diào)用，并且，它將該調(diào)用傳遞給原始的 sum 函數(shù)。

柯里化更高級(jí)的實(shí)現(xiàn)，例如 lodash 庫(kù)的 _.curry[2]，會(huì)返回一個(gè)包裝器，該包裝器允許函數(shù)被正常調(diào)用或者以偏函數(shù)(partial)的方式調(diào)用：

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. function sum(a, b) { 
    2.   
  
  
  
  2.   return a + b; 
    3.   
  
  
  
  3. } 
    4.   
  
  
  
  4.  
    5.   
  
  
  
  5. let curriedSum = _.curry(sum); // 使用來自 lodash 庫(kù)的 _.curry 
    6.   
  
  
  
  6.  
    7.   
  
  
  
  7. alert( curriedSum(1, 2) ); // 3，仍可正常調(diào)用 
    8.   
  
  
  
  8. alert( curriedSum(1)(2) ); // 3，以偏函數(shù)的方式調(diào)用 
    9.

柯里化?目的是什么?

要了解它的好處，我們需要一個(gè)實(shí)際中的例子。

例如，我們有一個(gè)用于格式化和輸出信息的日志(logging)函數(shù) log(date, importance, message)。在實(shí)際項(xiàng)目中，此類函數(shù)具有很多有用的功能，例如通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送日志(log)，在這兒我們僅使用 alert：

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. function log(date, importance, message) { 
    2.   
  
  
  
  2.   alert(`[${date.getHours()}:${date.getMinutes()}] [${importance}] ${message}`); 
    3.   
  
  
  
  3. } 
    4.

讓我們將它柯里化!

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. log = _.curry(log); 
    2.

柯里化之后，log 仍正常運(yùn)行：

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. log(new Date(), "DEBUG", "some debug"); // log(a, b, c) 
    2.

……但是也可以以柯里化形式運(yùn)行：

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. log(new Date())("DEBUG")("some debug"); // log(a)(b)(c) 
    2.

現(xiàn)在，我們可以輕松地為當(dāng)前日志創(chuàng)建便捷函數(shù)：

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. // logNow 會(huì)是帶有固定第一個(gè)參數(shù)的日志的偏函數(shù) 
    2.   
  
  
  
  2. let logNow = log(new Date()); 
    3.   
  
  
  
  3.  
    4.   
  
  
  
  4. // 使用它 
    5.   
  
  
  
  5. logNow("INFO", "message"); // [HH:mm] INFO message 
    6.

現(xiàn)在，logNow 是具有固定第一個(gè)參數(shù)的 log，換句話說，就是更簡(jiǎn)短的“偏應(yīng)用函數(shù)(partially applied function)”或“偏函數(shù)(partial)”。

我們可以更進(jìn)一步，為當(dāng)前的調(diào)試日志(debug log)提供便捷函數(shù)：

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. let debugNow = logNow("DEBUG"); 
    2.   
  
  
  
  2.  
    3.   
  
  
  
  3. debugNow("message"); // [HH:mm] DEBUG message 
    4.

所以：

  1. 柯里化之后，我們沒有丟失任何東西：log 依然可以被正常調(diào)用。
  2. 我們可以輕松地生成偏函數(shù)，例如用于生成今天的日志的偏函數(shù)。

高級(jí)柯里化實(shí)現(xiàn)

如果你想了解更多細(xì)節(jié)，下面是用于多參數(shù)函數(shù)的“高級(jí)”柯里化實(shí)現(xiàn)，我們也可以把它用于上面的示例。

它非常短：

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. function curry(func) { 
    2.   
  
  
  
  2.  
    3.   
  
  
  
  3.   return function curried(...args) { 
    4.   
  
  
  
  4.     if (args.length >= func.length) { 
    5.   
  
  
  
  5.       return func.apply(this, args); 
    6.   
  
  
  
  6.     } else { 
    7.   
  
  
  
  7.       return function(...args2) { 
    8.   
  
  
  
  8.         return curried.apply(this, args.concat(args2)); 
    9.   
  
  
  
  9.       } 
    10.   
  
  
  
  10.     } 
    11.   
  
  
  
  11.   }; 
    12.   
  
  
  
  12.  
    13.   
  
  
  
  13. } 
    14.

用例：

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. function sum(a, b, c) { 
    2.   
  
  
  
  2.   return a + b + c; 
    3.   
  
  
  
  3. } 
    4.   
  
  
  
  4.  
    5.   
  
  
  
  5. let curriedSum = curry(sum); 
    6.   
  
  
  
  6.  
    7.   
  
  
  
  7. alert( curriedSum(1, 2, 3) ); // 6，仍然可以被正常調(diào)用 
    8.   
  
  
  
  8. alert( curriedSum(1)(2,3) ); // 6，對(duì)第一個(gè)參數(shù)的柯里化 
    9.   
  
  
  
  9. alert( curriedSum(1)(2)(3) ); // 6，全柯里化 
    10.

新的 curry 可能看上去有點(diǎn)復(fù)雜，但是它很容易理解。

curry(func) 調(diào)用的結(jié)果是如下所示的包裝器 curried：

 
 
 
 
      
  
  
  
  1. // func 是要轉(zhuǎn)換的函數(shù) 
    2.   
  
  
  
  2. function curried(...args) { 
    3.   
  
  
  
  3.   if (args.length >= func.length) { // (1) 
    4.   
  
  
  
  4.     return func.apply(this, args); 
    5.   
  
  
  
  5.   } else { 
    6.   
  
  
  
  6.     return function pass(...args2) { // (2) 
    7.   
  
  
  
  7.       return curried.apply(this, args.concat(args2)); 
    8.   
  
  
  
  8.     } 
    9.   
  
  
  
  9.   } 
    10.   
  
  
  
  10. }; 
    11.

當(dāng)我們運(yùn)行它時(shí)，這里有兩個(gè) if 執(zhí)行分支：

  1. 現(xiàn)在調(diào)用：如果傳入的 args 長(zhǎng)度與原始函數(shù)所定義的(func.length)相同或者更長(zhǎng)，那么只需要將調(diào)用傳遞給它即可。
  2. 獲取一個(gè)偏函數(shù)：否則，func 還沒有被調(diào)用。取而代之的是，返回另一個(gè)包裝器pass，它將重新應(yīng)用 curried，將之前傳入的參數(shù)與新的參數(shù)一起傳入。然后，在一個(gè)新的調(diào)用中，再次，我們將獲得一個(gè)新的偏函數(shù)(如果參數(shù)不足的話)，或者最終的結(jié)果。

例如，讓我們看看 sum(a, b, c) 這個(gè)例子。它有三個(gè)參數(shù)，所以 sum.length = 3。

對(duì)于調(diào)用 curried(1)(2)(3)：

  1. 第一個(gè)調(diào)用 curried(1) 將 1 保存在詞法環(huán)境中，然后返回一個(gè)包裝器 pass。
  2. 包裝器 pass 被調(diào)用，參數(shù)為 (2)：它會(huì)獲取之前的參數(shù) (1)，將它與得到的 (2) 連在一起，并一起調(diào)用 curried(1, 2)。由于參數(shù)數(shù)量仍小于 3，curry 函數(shù)依然會(huì)返回 pass。
  3. 包裝器 pass 再次被調(diào)用，參數(shù)為 (3)，在接下來的調(diào)用中，pass(3) 會(huì)獲取之前的參數(shù) (1, 2) 并將 3 與之合并，執(zhí)行調(diào)用 curried(1, 2, 3) — 最終有 3 個(gè)參數(shù)，它們被傳入最原始的函數(shù)中。

如果這還不夠清楚，那你可以把函數(shù)調(diào)用順序在你的腦海中或者在紙上過一遍。

只允許確定參數(shù)長(zhǎng)度的函數(shù)

柯里化要求函數(shù)具有固定數(shù)量的參數(shù)。

使用 rest 參數(shù)的函數(shù)，例如 f(...args)，不能以這種方式進(jìn)行柯里化。

比柯里化多一點(diǎn)

根據(jù)定義，柯里化應(yīng)該將 sum(a, b, c) 轉(zhuǎn)換為 sum(a)(b)(c)。

但是，如前所述，JavaScript 中大多數(shù)的柯里化實(shí)現(xiàn)都是高級(jí)版的：它們使得函數(shù)可以被多參數(shù)變體調(diào)用。

總結(jié)

柯里化 是一種轉(zhuǎn)換，將 f(a,b,c) 轉(zhuǎn)換為可以被以 f(a)(b)(c) 的形式進(jìn)行調(diào)用。JavaScript 實(shí)現(xiàn)通常都保持該函數(shù)可以被正常調(diào)用，并且如果參數(shù)數(shù)量不足，則返回偏函數(shù)。

柯里化讓我們能夠更容易地獲取偏函數(shù)。就像我們?cè)谌罩居涗浭纠锌吹降哪菢樱胀ê瘮?shù)log(date, importance, message) 在被柯里化之后，當(dāng)我們調(diào)用它的時(shí)候傳入一個(gè)參數(shù)(如log(date))或兩個(gè)參數(shù)(log(date, importance))時(shí)，它會(huì)返回偏函數(shù)。

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在線免費(fèi)閱讀：https://zh.javascript.info

參考資料

[1]柯里化(Currying): https://en.wikipedia.org/wiki/Currying

[2]_.curry: https://lodash.com/docs#curry

[3]React 官方文檔推薦，與 MDN 并列的 JavaScript 學(xué)習(xí)教程: https://zh-hans.reactjs.org/docs/getting-started.html#javascript-resources

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「技術(shù)漫談」，可以通過以下二維碼關(guān)注。轉(zhuǎn)載本文請(qǐng)聯(lián)系技術(shù)漫談公眾號(hào)。


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