F# 4.5 提供 Spans、Match! 等特性

阅读数:48 2018 年 8 月 7 日

话题:.NET开源语言 & 开发

F# 4.5 预览版现已发布,其中提供了一系列新特性,包括对.NET Core 2.1 的新原生类型Span<T>的支持、新关键字Match!等。

类型Span意在实现底层代码指针操作的安全性和可预测性,这可使得很多情况下不必再分配内存,进而改进了内存使用的效率和性能。为实现此,Span会为已在内存某处存储的数据提供一种虚拟视图。例如,对于一个具有 10000 个元素的数组,我们完全可以创建一个包括其前 1000 个元素的切片,并将该切片传递给函数,不需要对这些元素做拷贝。代码如下:

复制代码
let nativeMemory = Marshal.AllocHGlobal(100);
let nativeSpan = new Span<byte>(nativeMemory.ToPointer(), 100)
let nativeSpanSlice = new Span<byte>(nativeMemory.ToPointer(), 10)
let mem = NativePtr.stackalloc<byte>(100)
let mem2 = mem |> NativePtr.toVoidPtr
let stackSpan = Span<byte>(mem2, 100)

类型Span实际上包括了一系列的子特性,例如voidptr类型、NativePtr.ofVoidPtrNativePtr.toVoidPtr函数,以及其它一些支持 F# 4.5 的Span与 C# 7.3 对等的特性。特性对应表如下所示:

复制代码
C# F#
out int arg arg: byref<int>
out int arg arg: outref<int>
in int arg arg: inref<int>
ref readonly int Inferred or arg: inref<int>
ref expr &expr

为确保代码的公平性,F# 对使用Span强加了一系列应用于所有类byref结构的限制:

  • let限定的值,其引用不能超出其定义范围;
  • byref结构体不能作为类或正常结构体的实例或静态成员;
  • byref结构体不能作为通用类型参数使用;
  • byref结构体不能被任何闭包结构体捕获。

关键字Match!是开发人员期待已久的一个特性,它用于在计算表达式中简化匹配语法。F# 4.1 中,在做匹配前,需要使用let!作为一个中间步骤:

复制代码
let funcWithString (s: string) =
async {
let! r = asyncFunction s
match r with
| Some bananaString -> printfn "It's banana!"
| None -> printfn "%s" s
}

而在 F# 4.5 中,只需如下编写:

复制代码
let funcWithString (s: string) =
async {
match! asyncFunction s with
| Some bananaString -> printfn "It's banana!"
| None -> printfn "%s" s
}

F# 4.5 还提供了下列特性:

  • 在序列、列表和数组中使用yield时,不再需要做向上造型(upcast)。例如:
复制代码
let x2 : obj list = [ yield "a" :> obj ] // F# 4.5 版本之前。
let x3 : obj list = [ yield "a" ] // F# 4.5 版本。
  • 为便于使用剖析(Profiling)工具,枚举类型默认作public使用。
  • 改进了异步栈追踪,以提供更有意义的信息。

据 Carter 介绍,目前发布的 F# 4.5 非常稳定,它将会加入到即将发布的 Visual Studio 2017 update 15.8 中。此外,该预览版可以从.NET Core 平台Windows处手工获取。

查看英文原文: F# 4.5 Brings Spans, Match!, and More