柯里化(Currying)是一种关于函数的高阶技术。它不仅被用于 JavaScript,还被用于其他编程语言。
柯里化是一种函数的转换,它是指将一个函数从可调用的 f(a, b, c)
转换为可调用的 f(a)(b)(c)
。
柯里化不会调用函数。它只是对函数进行转换。
让我们先来看一个例子,以更好地理解我们正在讲的内容,然后再进行一个实际应用。
我们将创建一个辅助函数 curry(f)
,该函数将对两个参数的函数 f
执行柯里化。换句话说,对于两个参数的函数 f(a, b)
执行 curry(f)
会将其转换为以 f(a)(b)
形式运行的函数:
function curry(f) { // curry(f) 执行柯里化转换
return function(a) {
return function(b) {
return f(a, b);
};
};
}
// 用法
function sum(a, b) {
return a + b;
}
let curriedSum = curry(sum);
alert( curriedSum(1)(2) ); // 3
正如你所看到的,实现非常简单:只有两个包装器(wrapper)。
curry(func)
的结果就是一个包装器function(a)
。- 当它被像
curriedSum(1)
这样调用时,它的参数会被保存在词法环境中,然后返回一个新的包装器function(b)
。 - 然后这个包装器被以
2
为参数调用,并且,它将该调用传递给原始的sum
函数。
柯里化更高级的实现,例如 lodash 库的 _.curry,会返回一个包装器,该包装器允许函数被正常调用或者以部分应用函数(partial)的方式调用:
function sum(a, b) {
return a + b;
}
let curriedSum = _.curry(sum); // 使用来自 lodash 库的 _.curry
alert( curriedSum(1, 2) ); // 3,仍可正常调用
alert( curriedSum(1)(2) ); // 3,以部分应用函数的方式调用
柯里化?目的是什么?
要了解它的好处,我们需要一个实际中的例子。
例如,我们有一个用于格式化和输出信息的日志(logging)函数 log(date, importance, message)
。在实际项目中,此类函数具有很多有用的功能,例如通过网络发送日志(log),在这儿我们仅使用 alert
:
function log(date, importance, message) {
alert(`[${date.getHours()}:${date.getMinutes()}] [${importance}] ${message}`);
}
让我们将它柯里化!
log = _.curry(log);
柯里化之后,log
仍正常运行:
log(new Date(), "DEBUG", "some debug"); // log(a, b, c)
……但是也可以以柯里化形式运行:
log(new Date())("DEBUG")("some debug"); // log(a)(b)(c)
现在,我们可以轻松地为当前日志创建便捷函数:
// logNow 会是带有固定第一个参数的日志的部分应用函数
let logNow = log(new Date());
// 使用它
logNow("INFO", "message"); // [HH:mm] INFO message
现在,logNow
是具有固定第一个参数的 log
,换句话说,就是更简短的“部分应用函数(partially applied function)”或“部分函数(partial)”。
我们可以更进一步,为当前的调试日志(debug log)提供便捷函数:
let debugNow = logNow("DEBUG");
debugNow("message"); // [HH:mm] DEBUG message
所以:
- 柯里化之后,我们没有丢失任何东西:
log
依然可以被正常调用。 - 我们可以轻松地生成部分应用函数,例如用于生成今天的日志的部分应用函数。
高级柯里化实现
如果你想了解更多细节,下面是用于多参数函数的“高级”柯里化实现,我们也可以把它用于上面的示例。
它非常短:
function curry(func) {
return function curried(...args) {
if (args.length >= func.length) {
return func.apply(this, args);
} else {
return function(...args2) {
return curried.apply(this, args.concat(args2));
}
}
};
}
用例:
function sum(a, b, c) {
return a + b + c;
}
let curriedSum = curry(sum);
alert( curriedSum(1, 2, 3) ); // 6,仍然可以被正常调用
alert( curriedSum(1)(2,3) ); // 6,对第一个参数的柯里化
alert( curriedSum(1)(2)(3) ); // 6,全柯里化
新的 curry
可能看上去有点复杂,但是它很容易理解。
curry(func)
调用的结果是如下所示的包装器 curried
:
// func 是要转换的函数
function curried(...args) {
if (args.length >= func.length) { // (1)
return func.apply(this, args);
} else {
return function(...args2) { // (2)
return curried.apply(this, args.concat(args2));
}
}
};
当我们运行它时,这里有两个 if
执行分支:
- 如果传入的
args
长度与原始函数所定义的(func.length
)相同或者更长,那么只需要使用func.apply
将调用传递给它即可。 - 否则,获取一个部分应用函数:我们目前还没调用
func
。取而代之的是,返回另一个包装器pass
,它将重新应用curried
,将之前传入的参数与新的参数一起传入。
然后,如果我们再次调用它,我们将得到一个新的部分应用函数(如果没有足够的参数),或者最终的结果。
柯里化要求函数具有固定数量的参数。
使用 rest 参数的函数,例如 f(...args)
,不能以这种方式进行柯里化。
根据定义,柯里化应该将 sum(a, b, c)
转换为 sum(a)(b)(c)
。
但是,如前所述,JavaScript 中大多数的柯里化实现都是高级版的:它们使得函数可以被多参数变体调用。
总结
柯里化 是一种转换,将 f(a,b,c)
转换为可以被以 f(a)(b)(c)
的形式进行调用。JavaScript 实现通常都保持该函数可以被正常调用,并且如果参数数量不足,则返回部分应用函数。
柯里化让我们能够更容易地获取部分应用函数。就像我们在日志记录示例中看到的那样,普通函数 log(date, importance, message)
在被柯里化之后,当我们调用它的时候传入一个参数(如 log(date)
)或两个参数(log(date, importance)
)时,它会返回部分应用函数。
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