R中的Lambda.r函数式编程

提供用于在R中编写功能程序的语法.Lambda.r具有cleansyntax，用于使用可选的保护语句定义多部分功能。还支持简单模式匹配。可以使用相同的功能符号轻松定义和实例化类型。类型检查是集成的和可选的，从而使程序员在其应用程序或程序包上具有完全的灵活性。

使用％as％表示法定义功能。函数定义中可以包含任何代码块。

多部分函数定义很容易构造。对于简单标准，可以在lambda.r中直接使用文字的模式匹配。

与简单模式匹配相比，在多部分函数中执行不同的函数变体有时需要更多的细节。对于这些情况，使用保护声明来定义执行条件。保护只是函数定义中的一个附加子句。

仅当所有保护声明都为true时，函数变体才执行。可以在块中添加所需数量的保护声明。只需用换行符或分号将它们分开。

注意，在上面的示例中，可以使用类型声明来处理类型检查，这将在下面进行讨论。

对于由多个部分定义的功能，每个单独的功能变体的定义顺序与定义顺序相同。因此，在函数定义链的早期定义为true的限制性较小的变量将优先于稍后定义的变量。 （如果按照顺序进行操作，则将不会调用fib（0）和fib（1）的模式匹配，因为第一个定义fib（n）始终会变为true。

Lambda.R引入类型作为类的替代。类型是附加了类型信息的数据结构。像类一样，构造函数也存在于类型中，并且一种类型可以从另一种类型继承。区别在于类型没有嵌入式方法。在函数式编程中，函数是一流的，因此无需将其嵌入数据结构中。使用类型可提供类型安全性，这意味着仅当类型正确时才执行函数变量。

通过定义其构造函数来定义类型。我们使用大写的函数名称定义构造函数。构造函数的返回值是自动键入的。因此，值x将为Integer类型。

实例化类型就像调用函数一样简单。使用标准的S3自省功能类检查类型。 ％isa％运算符还可用于测试对象是否为特定类型。

类型约束可以添加到函数中。除了返回类型外，这些约束还指定每个输入参数的类型。使用这种方法可确保在调用函数时，参数只能具有兼容的类型。约束中的最终类型是返回类型，返回类型在调用函数后进行检查。如果结果的返回类型不正确，则调用将失败。

fib（n）％::％整数：Integerfib（0）％as％Integer（1）fib（1）％as％Integer（1）fib（n）％as％{fib（n-1）+ fib（n -2）} fib（x）

通过调用fib（Integer（1））正确键入参数将提供正确的输出。请注意，模式匹配甚至适用于自定义类型。

类型约束必须在函数实现之前声明。声明之后，类型声明将保留作用域，直到另一个声明了相同数量参数的类型声明为止（有关示例，请参见tests / types.R）。

就像lambda.r中定义的自定义类型一样，有很多受支持的内置类型。这些类型使用相同的语法。在上面的示例中，我们可以轻松地声明

注意：对于类型为function的对象，由于解析器的优先规则，您不能指定＆＃39; function＆＃39;。在类型约束中。而是使用＆＃39; Function＆＃39;。

类型约束是有用的，但是约束过于具体会破坏函数的多态性。要在保留某种类型安全性的同时保留它，可以使用类型变量。对于类型变量，不检查实际类型。而是要检查类型之间的关系。

fib（n）％::％a：afib（0）％as％1fib（1）％as％1fib（n）％as％{fib（n-1）+ fib（n-2）}

请注意，对于类型变量唯一有效的字符是小写字母（即a-z）。如果对于单个函数定义，您需要的还不止此，那么您还会遇到其他问题。

可以将省略号插入类型约束中。它具有有趣的属性，因为省略号表示一组参数。若要指定输入值应由省略号捕获，请在类型约束内使用...。例如，假设您需要一个将一组数字之和相乘的函数。省略号类型告诉slambda.r绑定与省略号类型关联的类型。

sumprod（x，...，na.rm = TRUE）％::％数值：...：逻辑：numericsumprod（x，...，na.rm = TRUE）％as％{x * sum（.. 。，na.rm = na.rm）}＆gt; sumprod（4，1，2，3，4）[1] 40

另外，假设您希望绑定到省略号的所有值均为某种类型。然后，您可以将...附加到具体类型。

sumprod（x，...，na.rm = TRUE）％::％数值：数字...：逻辑：numericsumprod（x，...，na.rm = TRUE）％as％{x * sum（。 ..，na.rm = na.rm）}＆gt; sumprod（4，1，2，3，4）[1] 40＆gt; sumprod（4，1，2，3，4，＆＃39; a＆＃39;）UseFunction（sumprod，＆＃34; sumprod＆＃34 ;, ...）中的错误：＆＃39没有有效功能; sumprod（4,1,2,3,4，a）＆＃39;

如果要保留多态性，但仍将与省略号绑定的值限制为单个类型，则可以使用类型变量。请注意，适用于类型变量的相同规则。因此，类型变量表示在其他地方未指定的类型。

sumprod（x，...，na.rm = TRUE）％::％a：a ...：逻辑：asumprod（x，...，na.rm = TRUE）％as％{x * sum（。 ..，na.rm = na.rm）}＆gt; sumprod（4，1，2，3，4）[1] 40＆gt; sumprod（4，1，2，3，4，＆＃39; a＆＃39;）UseFunction（sumprod，＆＃34; sumprod＆＃34 ;, ...）中的错误：＆＃39没有有效功能; sumprod（4,1,2,3,4，a）＆＃39;

有时，忽略约束中的特定类型很有用。由于我们无法推断程序中的所有类型，因此这是可以接受的操作。使用 。类型约束中的值告诉lambda.r不检查给定参数的类型。

例如在R f（x，y）％::％中。 ：numeric：数字，将不检查x的类型。

fib（n）％::％数字：numericfib（0）％as％1fib（1）％as％1fib（n）％as％{fib（n-1）+ fib（n-2）} fib（5）密封件

要完全忽略类型，只需忽略上面清单中的类型声明，代码将对其进行评估。

Integer（x）％as％x fib（n）％::％Integer：Integerfib（0）％as％Integer（1）fib（1）％as％Integer（1）fib（n）％as％{fib（ n-1）+ fib（n-2）} x＆lt;-整数（5）fib（x）

第一个示例中的seal命令可防止将新语句添加到现有函数定义中。相反，新定义将重置功能。通常，您不需要此函数，因为lambda.r会自动替换具有相同签名的函数定义。

lambda.r仍支持R函数调用的所有重要功能。另外，lambda.r提供了一些解析转换以添加一些额外的功能，从而使应用程序开发更快。

属性是装饰对象的一种元数据形式。该信息可用于简化保留多态性并与现有功能兼容的类型结构，同时提供应用程序所需的详细信息。Lambda.R提供了方便的语法，可通过@symbol与属性进行交互。

冻结（x）％::％温度：逻辑冻结（x）％％{x @ system ==＆＃39; metric＆＃39; x @单位==＆＃39;摄氏＆＃39;}％as％{如果（x＆lt; 0）{是}其他{假}}

请注意，在lambda.r之外，您必须使用标准attr（）函数来访问特定属性。另请注意，尚未使用S4对象测试属性。

R中一个很好的便利是可以使用默认值指定可选参数。 Lambda.R在多部分函数定义中保留了此功能。函数根据定义的顺序进行匹配，对于带有可选参数的函数也是如此。

温度（x，系统＝＆amp; 34；单位＝＆℃；＆＃39；）％，以％{x @系统＆lt;-系统x @单位＆lt;-单位x}＆gt; ctemp＆lt;-温度（20）＆gt; ctemp [1] 20attr（，＆＃34; system＆＃34;）[1]＆＃34; metric＆＃34; attr（，＆＃34; units＆＃34;）[1]＆＃34; ＆＃34; attr（，＆＃34; class＆＃34;）[1]＆＃34;温度＆＃34; ＆＃34;数字＆＃34;

lambda.r内置了对省略号参数的支持。必需的参数必须仍然匹配，而任何其他参数将包含在省略号中。这是一个使用lm帮助页面中包含的工厂数据的示例。

回归（公式，...，na.action =＆＃39; na.fail＆＃39;）％as％{lm（公式，...，na.action = na.action）} ctl＆lt;-c （4.17，5.58，5.18，6.11，4.50，4.61，5.17，4.53，5.33，5.14）trt＆lt;-c（4.81，4.17，4.41，3.59，5.87，3.83，6.03，4.89，4.32，4.69）数据＆lt; -data.frame（group = gl（2，10，20，标签= c（＆＃34; Ctl＆＃34 ;,＆＃34; Trt＆＃34;）），权重= c（ctl，trt）） lm.D9＆lt;-回归（权重〜组，数据=数据）

确实需要小心使用省略号，因为它的行为就像贪婪的匹配一样，因此在函数变体中使用省略号时，后续定义可能无法按预期工作。

最重要的示例暗示了支持命名参数。命名参数可以与位置参数混合并匹配，就像在传统函数定义中一样。

从1.1.0版开始，lambda.r可以检测到重复的函数签名并更新现有定义。这意味着开发效率更高，因为您可以重新获得文件资源，并且现有定义将根据您的期望进行更新。此过程与多部分函数定义和类型约束兼容。请注意，在使用类型约束时，只能自动替换与活动类型约束关联的功能。原因是可能存在两个相同的函数签名，而lambda.r确实无法知道您的意思。因此，您必须通过类型约束告诉lambda.r。

例如，采用此简单的倒数功能。有两个类型约束子句和三个总函数变体。变体2和3的签名是相同的，因此区别它们的唯一一件事就是与每个变量相关联的不同类型约束。请注意，变体2的定义中存在一个明显的错误。

倒数（n）％::％数值：数倒数（0）％as停止（＆＃34;倒数0未定义＆＃34;）倒数（n）％as％{2 / n}倒数（n）％ ::％字符：numericreciprocal（n）％as％{reciprocal（as.numeric（n））}

要更改变体2的定义，必须重新声明第一个类型约束。否则，lambda.r将不知道是否更新变量2或3。

Lambda.R无法知道一个函数定义是否完整。明确告诉lambda.r将确保任何新的函数定义都将重置该函数，而不是附加另一个定义。

如果提供广泛的接口，请注意不要密封该功能。密封类似于在Java中将变量定为final，因此无法进行进一步的修改。关键区别在于，尝试向密封函数添加更多定义将覆盖现有定义。此行为旨在使应用程序和程序包开发更加迭代。

lambda.r中的一个函数具有许多附加的元数据。访问原始数据可能会很麻烦，因此lambda.r提供了提取有用位的工具。查看功能的基本信息是通过在shell中对功能进行类型划分来完成的。这会导致函数的类型声明和函数签名的转储。

＆gt; fib＆lt;函数＆gt; [[1]] fib（n）％::％整数：整数fib（0）％as％... [[[2]] fib（n）％::％整数：Integer fib（1）％ as％... [[3]] fib（n）％::％整数：整数fib（n）％as％...

要查看完整的功能定义，请使用＆＃39;功能以获取特定功能变体的定义。分隔每个变量的数字是要使用的索引。

＆gt; describe（fib，3）function（n）{整数（fib（n-1）+ fib（n-2））}＆lt;环境：0x10488ed10＆gt;

类型构造器类似于普通函数，并且相同的技术也可以用来查看类型主体。

如果您想在R中玩单子游戏，那么lambda.r可以助您一臂之力，以下是一些示例。请注意，lambda.tools实现了一些常用的运算符。

可能（a）％：=％aJust（a）％：=％可能（a）Nothing（）％：=％可能（NA）mreturn（x）％as％Just（x）m％> =％ g％when％{is.null（m）}％as％NULLm％＆gt; =％g %% ::％Just：Function：Maybem％＆gt; ==％g％as％g（m）m％ ＆gt; =％g％::％否：功能：Maybem％＆gt; ==％g％as％毫米％＆gt; =％g％::％Just：功能：Maybem％＆gt; =％g％as％g（m）

f％＆gt; =＆gt;％g％：=％{function（x）f（x）％＆gt; ==％g} f％＆lt; =＆lt;％g％：=％{function（x）g （x）％＆gt;＆gt; =％f} safelog（x）％::％数字：也许当％{x＆lt; = 0}％as％Nothing（）safelog（x）％：=％时，safelog（x） Just（log（x））safesqrt（x）％::％数字：Maybesafesqrt（x）％w％{x＆lt; = 0}％as％Nothing（）safesqrt（x）％：=％Just（sqrt（x） ））safelogsqrt＆lt;-safelog％＆=; =＆lt;％safesqrt

标准调试功能不能与lambda.r函数一起使用。而是使用包含的函数debug.lr和undebug.lr。这些功能使您可以通过完整的多部分功能调用进行调试。

如果您尝试破坏lambda.r，则很可能会成功。 有些事情行不通，但是大多数用例都可以正常工作。 让我知道是否找到了失败的事物，但不要仅仅为了打破它就破坏它。 以下是一些行不通的事情。 当形式为{{sum（a，b，c）== 1}％as％{1}时，形式为f（a，b，c）的后卫 形式为f（x）的支援卫兵，当％{length（grep（＆＃39; foo＆＃39;，x））＆gt; 0}％as％{1} 默认情况下锁定功能（检查下一个功能的名称是否不同）。 Usepublic（）作为表示功能的方法可以全局修改