Ramda函数式编程之PHP

0x00 何为函数式编程

网上已经有好多详细的接受了,我认为比较重要的有:

  1. 函数是“第一等公民”,即函数和其它数据类型一样处于平等地位
  2. 使用“表达式”(指一个单纯的运算过程,总是有返回值),而不是“语句”(执行操作,没有返回值)
  3. 没有”副作用“,即不修改外部值

0x01 开始函数式编程

在此之前,请先了解PHP中的匿名函数和闭包,可以参考我写得博客
函数式编程有两个最基本的运算:合成和柯里化。

函数合成

函数合成,即把多个函数的运算合成一个函数,如
A=f(x)
B=g(x)
C=f(g(x))
那么C即是A和B的合成。
用代码表示为:

$compose = function ($f,$g){
    return function ($x) use($f,$g){ //这里返回一个函数的函数,即高阶函数
        return $f($g($x));
    };
};

function addTen($a){
    return $a+10;
}

function subOne($a){
    return $a-1;
}

$z = $compose('addTen','subOne');//如果使用 $addOne = function(){}的形式,可以直接传变量
echo $z(5);// 14

要求合成的函数也是个纯函数,如果不是纯函数,那么结果不一致,怎么合成呢?
compose返回一个高阶函数,当给合成的这个函数传值时,变回在高阶函数内部调用之前保存的函数。

柯里化

可以看到如果这里传入的函数参数有多个,那么上面的合成函数就失效了。
这里就要请出另外一个函数式编程使用到的另外一个大神了,柯里化。“所谓”柯里化”,就是把一个多参数的函数,转化为单参数函数”。

//柯里化之前
function add($a,$b){
    return $a+$b;
}
add(1, 2); // 3

// 柯里化之后
function addX($b) {
    return function ($a) use($b) {
        return $a + $b;
    };
}

$addTwo = addX(2);
$addTwo(1);//3

PHP7以下直接调用addX(2)(1),会报错,所以上面使用了中间变量$addTwo。

Parse error: syntax error, unexpected ‘(‘

在PHP7以上完善了一致变量语法,而且PHP7速度更快,强烈建议使用PHP7。

通用柯里化,柯里化很美好,然而我们不可能为每一个函数写一遍,那么有没有包装函数,可以把普通的函数改些为柯里化后的函数呢?
代码如下:(摘自:pramda)

function curry2($callable)
{
    return function () use ($callable) {
        $args = func_get_args();
        switch (func_num_args()) {
            case 0:
                throw new \Exception("Invalid number of arguments");
                break;
            case 1:
                return function ($b) use ($args, $callable) {
                    return call_user_func_array($callable, [$args[0], $b]);
                };
                break;
            case 2:
                return call_user_func_array($callable, $args);
                break;
            default:
                // Why? To support passing curried functions as parameters to functions that pass more that 2 parameters, like reduce
                return call_user_func_array($callable, [$args[0], $args[1]]);
                break;
        }
    };
}
function add($a,$b){
    return $a+$b;
}

$addCurry = curry2('add');
$addTwo = $addCurry(2);
$addTwo(1);//3

说明,curry2返回一个闭包(如上面的$addCurry),当这个闭包被调用时会通过func_get_args动态获取参数,
以及func_num_args动态获取参数个数。curry2函如其名,可以给把参数个数为两个函数柯里化。于是在闭包里,我们看到,
在对参数个数进行判断,当参数个数为1时,则生成新的闭包(如上面的$addTwo),新的闭包里保存原函数以及整个参数,
当新闭包被调用时,则调用call_user_func_array传入原函数、保存的参数、新参数,获取了想要的结果。

扩展,函数式编程还有另外一个重要的概念,函子(即带有map方法的类),更多内容可以看阮老师的这两篇文章,我就不详叙了。

平常我们自己使用的函数,如果符合函数式编程的思想,也可以柯里化。当然对于更多参数的函数得运用更高阶的curryN来柯里化。
这些已经有人造好轮子了,下面开始进入正题了。

0x02 Ramda

这个Ramda实际上是函数式编程中的Pointfree风格。
在Ramda里,数据一律放在最后一个参数,理念是”function first,data last”。
比如

//例1
function map(){
    $args = func_get_args();
    $n = func_num_args();
    $callable = $args[$n-1];
    unset($args[$n-1]);
    $res = [];
    foreach ($args as $v){
        if(is_array($v)){
            foreach ($v as $i){
                $res[] = call_user_func($callable,$i);
            }
        }else{
            $res[] = call_user_func($callable,$v);
        }
    }
    return $res;
}
map(1,2,'square');//1,4
map([1,2],'square');// 1,4

//例2
function square($v)
{
    return($v*$v);
}
array_map("square",[1,2]);  //1 ,4

上面的代码,例1就不是Ramda风格,而例2则是Ramda风格。

既然有人造好轮子了,那么我们直接用就好啦,下面请出主角,pramda,Ramda风格的PHP函数式编程库。

安装

composer require kapolos/pramda

如果出现

[InvalidArgumentException]
Could not find package kapolos/pramda.

可以在composer.json里加入 “kapolos/pramda”:”dev-master”

示例:

$before = [1,2,3,4,5];
$after = P::map(function($num) {
    return $num * 2;
}, $before);
P::toArray($after); //=> [2,4,6,8,10]

$addOne = P::add(1);
$divTen = P::divide(10); //10是被除数
$fn1 = P::compose($addOne,$divTen); //compose从右往左
$fn2 = P::pipe($addOne,$divTen);//pipe从左往右

echo $fn1(1); //11
echo "\n";
echo $fn2(1); //5

不足之处,pramda不支持占位符,另外curry函数最多只支持3个参数。
另外有也有两个函数式编程库,functional-phpdash可惜不是Ramda风格的。
正如阮老师所提到的

学习函数式编程,实际上就是学习函子的各种运算。

如果想了解更多,可以继续阅读阮老师的这两篇文章。

作者:半山
出处:http://www.cnblogs.com/xdao/
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