Julia 中的函数

                     

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   本文授权转载自郝林的 《Julia 编程基础》.原文链接:第 12 章 函数与方法

12.2 Julia 中的函数

   在 Julia 中,函数实际上也属于一种值,同时也是该语言中的第一等公民(first-class citizen).因此,它们可以被赋给变量和字段,以及作为其他函数的参数值和结果值.甚至,它们还可以是匿名的.

   Julia 中的函数的含义和作用都与数学中的定义比较贴近.你还记得定义函数的那种简洁形式吗?如:

greet() = print("Hello World!")

   这与数学中定义函数的方式是多么的相似啊!不过,这个名叫 greet 的函数并不是一个纯粹的函数.因为它有副作用,会向标准输出打印内容.

   Julia 虽然允许函数拥有副作用,但是它有一个非常好的惯用法,同时也是一项很值得遵从的编程最佳实践,那就是:拥有副作用的函数的名称会以 ! 为后缀.反过来说,名称不以 ! 为后缀的函数就不会有副作用.因此,函数名称中的 ! 也就成为了一种标志.它向我们表明了当前函数的特殊行为方式.我们在之前已经介绍过不少这样的函数,如:append!broadcast!delete!get!merge!sort!,等等.

   Julia 语言的标准库以及很多第三方库都会严格地遵循这种惯用法.不过,其中也有一些拥有副作用的函数的名称并没有以 ! 结尾,比如我们在前面提到的 print.这种函数很少,而且都是很特别的.因为它们本身就是为副作用而存在的.并且,它们在名称上往往也有着非常鲜明的示意.这才保证了使用者不会把它们与其他的没有副作用的函数相混淆,从而避免了困惑和错用.总之,这样的惯用法是非常值得借鉴的.我们也应该尽可能地遵循它们.

   另一方面,Julia 函数的用途是很广泛的.Julia 中的大多数操作符都是由函数实现的,只不过它们支持了某些特殊的语法罢了.我们在前面的章节中使用过的操作符 +-*/,以及 ===== 等等,其实都是函数.例如,在 Julia 的标准库中定义了这样一个名称为 + 的函数:

+(x::Float64, y::Float64) = add_float(x, y)

   这个函数会被应用在两个浮点数相加的操作当中:

julia> 1.2 + 2.3
3.5

julia> @which 1.2 + 2.3
+(x::Float64, y::Float64) in Base at float.jl:401

julia> +(1.2, 2.3)
3.5

julia> @which +(1.2, 2.3)
+(x::Float64, y::Float64) in Base at float.jl:401

julia>

   可以看到,不论是 1.2 + 2.3 还是 +(1.2, 2.3),它们使用的实际上都是同一种操作方式.

   除此之外,在索引表达式(如 array[1])、选择表达式(如 user.name)以及数组拼接操作背后的也都是函数.我们刚刚用到的宏 @which 可以让它们都原形毕露.

   这里需要明确一下,我们确实可以把前面那个名称为 + 的定义笼统地称为函数定义.但是,确切地说,它定义的是一个衍生方法,而且是基于泛化函数 + 的且针对于 Float64 类型的参数的衍生方法.

   你应该已经对衍生方法这个概念不陌生了.我们在前面几章中都有所提及,而且还一起编写过几个简单的衍生方法.不过,我在本章的后面还会对衍生方法进行一次系统化的阐释,以便让你能够深入地理解它们.

   下面,我们先从基本的函数编写方式讲起.


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