C 函数式编程入门指南
函数式编程（Functional Programming，简称FP）是一种编程范式，它强调使用纯函数和不可变数据来构建程序。C 作为一种现代编程语言，也支持函数式编程的特性。本文将围绕C语言，介绍函数式编程的基本概念，并通过一些示例代码帮助读者入门。
函数式编程的基本概念
1. 纯函数
纯函数是指没有副作用、输入确定则输出确定的函数。在函数式编程中，纯函数是构建可预测和可测试程序的基础。
csharp
public static int Add(int a, int b)
{
return a + b;
}
在上面的示例中，`Add` 函数是一个纯函数，因为它只接受两个整数作为输入，并返回它们的和，没有任何副作用。
2. 不可变性
不可变性是指数据一旦创建，就不能被修改。在函数式编程中，不可变性有助于避免副作用，并使程序更加易于理解和维护。
csharp
public static List FilterEvenNumbers(List numbers)
{
List evenNumbers = new List();
foreach (var number in numbers)
{
if (number % 2 == 0)
{
evenNumbers.Add(number);
}
}
return evenNumbers;
}
在上面的示例中，`FilterEvenNumbers` 函数创建了一个新的列表来存储偶数，而不是修改原始列表。
3. 高阶函数
高阶函数是指接受函数作为参数或返回函数的函数。高阶函数是函数式编程的核心概念之一。
csharp
public static Func CreateAdder(int addend)
{
return (x) => x + addend;
}
public static void Main()
{
Func addFive = CreateAdder(5);
Console.WriteLine(addFive(10)); // 输出 15
}
在上面的示例中，`CreateAdder` 函数接受一个整数作为参数，并返回一个接受一个整数作为参数的函数。这样，我们可以创建一个特定的加数函数。
C 中的函数式编程特性
1. LINQ
LINQ（Language Integrated Query）是C中一个强大的函数式编程特性，它允许我们使用声明性语法来查询数据。
csharp
using System.Linq;
public static void Main()
{
List numbers = new List { 1, 2, 3, 4, 5 };
var evenNumbers = numbers.Where(n => n % 2 == 0);
foreach (var number in evenNumbers)
{
Console.WriteLine(number);
}
}
在上面的示例中，我们使用LINQ的`Where`方法来筛选出偶数。
2. LINQ 扩展方法
LINQ 扩展方法允许我们为现有类型添加新的方法，而不需要修改原始类型。
csharp
using System;
using System.Linq;
public static class EnumerableExtensions
{
public static IEnumerable ToUpper(this IEnumerable source)
{
return source.Cast().Select(s => s.ToUpper());
}
}
public static void Main()
{
List words = new List { "hello", "world", "functional", "programming" };
var upperWords = words.ToUpper();
foreach (var word in upperWords)
{
Console.WriteLine(word);
}
}
在上面的示例中，我们为`IEnumerable`类型添加了一个`ToUpper`扩展方法，它将列表中的所有字符串转换为大写。
3. LINQ 谓词
LINQ 谓词是用于筛选、投影和排序的函数式表达式。
csharp
using System.Linq;
public static void Main()
{
List numbers = new List { 1, 2, 3, 4, 5 };
var evenNumbers = numbers.Where(n => n % 2 == 0);
var squaredEvenNumbers = evenNumbers.Select(n => n n);
foreach (var number in squaredEvenNumbers)
{
Console.WriteLine(number);
}
}
在上面的示例中，我们使用`Where`谓词来筛选偶数，然后使用`Select`谓词来计算它们的平方。
总结
函数式编程是一种强大的编程范式，它可以帮助我们构建更加可预测、可测试和易于维护的程序。C 语言提供了许多支持函数式编程的特性，如LINQ、LINQ 扩展方法和LINQ 谓词。通过学习这些特性，我们可以更好地利用函数式编程的优势。
本文简要介绍了C函数式编程的基本概念和特性，并通过示例代码帮助读者入门。希望这篇文章能够激发你对函数式编程的兴趣，并引导你进一步探索这一领域。
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