что такое сигнатура функции

Функциональное мышление. Часть 8

Привет, Хабр! Мы с небольшим запозданием возвращаемся с новогодних каникул с продолжением нашей серии статей про функциональное программирование. Сегодня расскажем про понимание функций через сигнатуры и определение собственных типов для сигнатур функций. Подробности под катом!

Не очевидно, но в F# два синтаксиса: для обычных (значимых) выражений и для определения типов. Например:

Выражения для типов имеют особый синтаксис, который отличается от синтаксиса обычных выражений. Вы могли заметить множество примеров этого синтаксиса во время работы с FSI (FSharp Interactive), т.к. типы каждого выражения выводятся вместе с результатами его выполнения.

Как вы знаете, F# использует алгоритм вывода типов, поэтому зачастую вам не надо явно прописывать типы в коде, особенно в функциях. Но для эффективной работы с F# необходимо понимать синтаксис типов, что бы вы смогли определять свои собственные типы, отлаживать ошибки приведения типов и читать сигнатуры функций. В этой статье я сосредоточусь на использовании типов в сигнатурах функций.

Вот несколько примеров сигнатур с синтаксисом типов:

Понимание функций через сигнатуры

Часто, даже просто изучив сигнатуру функции, можно получить некоторое представление о том, что она делает. Рассмотрим несколько примеров и проанализируем их по очереди.

Поиск библиотечных методов при помощи сигнатур

Сигнатуры функций очень важны в поиске библиотечных функций. Библиотеки F# содержат сотни функций, что поначалу может сбивать с толку. В отличие от объектно-ориентированных языков, вы не можете просто «войти в объект» через точку, чтобы найти все связанные методы. Но если вы знаете сигнатуру желаемой функции, вы быстро сможете сузить круг поисков.

Например, у вас два списка, и вы хотите найти функцию комбинирующую их в один. Какой сигнатурой обладала бы искомая функция? Она должна была бы принимать два списка в качестве параметров и возвращать третий, все одного типа:

Теперь перейдем на сайт документации MSDN для модуля List, и поищем похожую функцию. Оказывается, существует лишь одна функция с такой сигнатурой:

Определение собственных типов для сигнатур функций

Когда-нибудь вы захотите определить свои собственные типы для желаемой функции. Это можно сделать при помощи ключевого слова «type»:

В дальнейшем вы можете использовать эти типы для ограничения значений параметров функций.

Например, второе объявление из-за наложенного ограничения упадет с ошибкой приведения типов. Если мы его уберём (как в третьем объявлении), ошибка исчезнет.

Проверка понимания сигнатур функций

Хорошо ли вы понимаете сигнатуры функций? Проверьте себя, сможете ли вы создать простые функции с сигнатурами ниже. Избегайте явного указания типов!

Дополнительные ресурсы

Для F# существует множество самоучителей, включая материалы для тех, кто пришел с опытом C# или Java. Следующие ссылки могут быть полезными по мере того, как вы будете глубже изучать F#:

Также описаны еще несколько способов, как начать изучение F#.

И наконец, сообщество F# очень дружелюбно к начинающим. Есть очень активный чат в Slack, поддерживаемый F# Software Foundation, с комнатами для начинающих, к которым вы можете свободно присоединиться. Мы настоятельно рекомендуем вам это сделать!

Не забудьте посетить сайт русскоязычного сообщества F#! Если у вас возникнут вопросы по изучению языка, мы будем рады обсудить их в чатах:

Об авторах перевода

Автор перевода @kleidemos
Перевод и редакторские правки сделаны усилиями русскоязычного сообщества F#-разработчиков. Мы также благодарим @schvepsss и @shwars за подготовку данной статьи к публикации.

Источник

Сигнатура типов функции в JavaScript

Когда разработчик Javascript начинает познавать самые глубокие секреты функционального программирования, он часто встречает эти странные стрелки с типом, написанные над функциями, и думает: « Что за черт?». В конце концов, он мастер динамически типизированного Javascript, свободный от ограничений типов.

Эти записи типов представляют собой метаязык под названием сигнатуры типов ( Type Signatures), который может много чего рассказать о чистой функции и имеет намного большее значение в функциональном программировании, чем вы могли бы ожидать.

Давайте посмотрим, что такое сигнатуры типов и почему мы должны использовать их в нашем коде.

Сигнатура типов определяет входящие и возвращаемые типы для функции, иногда включая число аргументов, типы аргументов и порядок аргументов, содержащихся в функции.

Сигнатуры типов — очень точные высказывания, написанные сверху чистых функций, и использующиеся для отслеживания их работы.

Сигнатуры типов основаны на системе типов Хиндли-Милнера как стандартной системе типов для языков ML, включая Haskell.

Эти высказывания служат великой цели формализации функционального выражения в алгоритмах Type Inferring (широко распространены в Haskell), но пока мы будем использовать их для более качественного документирования нашего кода Javascript и получения из него произвольных теорем.

И если вы обнаружите какую-либо чистую функцию, задокументированную сигнатурами типов, способность понимать их даст вам наглядное представление о работе этой функции.

Мы будем создавать сигнатуры типов как комментарии над нашими функциями. Вы также можете использовать Flow для вывода типов при использовании функций. Можете начать знакомство с Flow здесь:

Type Checking with Flow

JavaScript maybe the fast, expressive, light-weight, functional, awesome, programming language, with a huge community…

Простые функции

Вышеуказанная функция принимает строку и возвращает число. Если мы посмотрим внимательно, мы увидим:

Помните, что записываются только входящие и возвращаемые типы, так что высказывание можно прочитать вот так: «Функция length от строки до числа».

Вышеупомянутая функция length также может быть записана как:

И это нормально, чтобы функция имела множественные сигнатуры, пока это удобно. Если функция становится слишком гибкой из-за типов своего параметра, тогда мы должны использовать произвольные переменные Хиндли-Милнера — мы обсудим их ниже.

Несколько параметров

В отличие от других функциональных языков, в Javascript мы можем иметь функции с несколькими параметрами. Однако хорошая практика — за один раз вызывать функцию только с одним параметром. Если мы все еще хотим использовать в наших функциях несколько параметров, мы сможем это сделать.

Функции высшего порядка

Это не функциональное программирование, если у нас нет функций, работающих на функциях

Когда функция передается в качестве параметра, мы заключаем ее в круглые скобки, чтобы представить более понятную сигнатуру типов.

Вышеупомянутая функция является функцией « map», и она не работает только с конкретными типами данных: она может работать с любым типом массива. Поэтому для описания таких функций нам нужно что-то еще.

Произвольные переменные Хиндли-Милнера

Поскольку identity всегда будет давать нам тот же возвращаемый тип для одного и того же входящего типа, мы использовали a → a для представления его сигнатуры.

Также нашу функцию length можно записать так:

Thunks или каррированные функции

Сигнатуры типов самых чистых из чистых функций✨

Для функций, принимающих несколько аргументов, всегда хороший вариант — каррировать их, чтобы позже сделать из них композицию в нашем коде. Кроме того, не рекомендуется использовать произвольные переменные Хиндли-Милнера с функциями с несколькими аргументами.

«Частичное применение функций» is published by Roman Ponomarev in devSchacht

Стандартная функция map будет иметь указанную выше сигнатуру типов. Но также можно встретить map с такой сигнатурой типа:

Давайте посмотрим на стандартные filter и reduce

Произвольные теоремы

Другое назначение сигнатур типов — создавать произвольные теоремы. Эти теоремы очень полезны, когда мы имеем дело с композициями чистых функций, поскольку они помогают нам в оптимизации и рефакторинге нашего кода.

Докажем эту теорему:

Поскольку в общем сигнатуры типов обеих функций одинаковы, мы можем заключить, что обе композиции возвращают одинаковый результат для одинаковых входных данных.

Вышеприведенный вывод упрощен, так как для настоящего вывода произвольных теорем потребуются лямбда-вычисления, объяснение которых не является целью данной статьи.

Вы всегда можете пробежаться по научной работе Вадлера о произвольных теоремах, если хотите углубиться.

Умение понимать и использовать сигнатуры типов полезно не только в Javascript, но и в других функциональных языках. Поэтому, если нам нужно заимствовать любую чистую функцию для Javascript, мы можем просто обратиться к ее сигнатуре типов и понять, куда именно добавить функцию в наш код.

Источник

Карманная книга по TypeScript. Часть 4. Подробнее о функциях

Я продолжаю серию публикаций адаптированного и дополненного перевода «Карманной книги по TypeScript «.

Обратите внимание: для большого удобства в изучении книга была оформлена в виде прогрессивного веб-приложения.

Функции — это основные строительные блоки любого приложения, будь то функции, импортируемые из другого модуля, или методы класса. В TS существует несколько способов описания того, как фукнции вызываются.

Тип функции в форме выражения (function type expressions)

Простейшим способом описания типа функции является выражение. Такие типы похожи на стрелочные функции:

Обратите внимание: название параметра является обязательным. Тип функции (string) => void означает «функция с параметром string типа any «!

Разумеется, для типа функции можно использовать синоним:

Сигнатуры вызова (call signatures)

В JS функции, кроме того, что являются вызываемыми (callable), могут иметь свойства. Однако, тип-выражение не позволяет определять свойства функции. Для описания вызываемой сущности (entity), обладающей некоторыми свойствами, можно использовать сигнатуру вызова (call signature) в объектном типе:

Сигнатуры конструктора (construct signatures)

Общие функции или функции-дженерики (generic functions)

Часто тип данных, возвращаемых функцией, зависит от типа передаваемого функции аргумента или же два типа возвращаемых функцией значений зависят друг от друга. Рассмотрим функцию, возвращающую первый элемент массива:

В TS общие типы или дженерики (generics) используются для описания связи между двумя значениями. Это делается с помощью определения параметра Type в сигнатуре функции:

Добавив параметр Type и использовав его в двух местах, мы создали связь между входящими данными функции (массивом) и ее выходными данными (возвращаемым значением). Теперь при вызове функции возвращается более конкретный тип:

Предположение типа (inference)

Мы можем использовать несколько параметров типа. Например, самописная версия функции map может выглядеть так:

Ограничения (constraints)

Ограничение, как следует из названия, используется для ограничения типов, принимаемых параметром типа.

Типы longerArr и longerStr были выведены на основе аргументов. Запомните, дженерики определяют связь между двумя и более значениями одного типа!

Работа с ограниченными значениями

Вот пример распространенной ошибки, возникающей при работе с ограничениями дженериков:

Определение типа аргументов

Обычно, TS делает правильные выводы относительно типов аргументов в вызове дженерика, но так бывает не всегда. Допустим, мы реализовали такую функцию для объединения двух массивов:

При обычном вызове данной функции с несовпадающими по типу массивами возникает ошибка:

Руководство по написанию хороших функций-дженериков

Используйте параметры типа без ограничений

Рассмотрим две похожие функции:

Правило: по-возможности, используйте параметры типа без ограничений.

Используйте минимальное количество параметров типа

Вот еще одна парочка похожих функций:

Правило: всегда используйте минимальное количество параметров типа.

Параметры типа должны указываться дважды

Иногда мы забываем, что функция не обязательно должна быть дженериком:

Вот упрощенная версия данной функции:

Запомните, параметры типа предназначены для связывания типов нескольких значений.

Правило: если параметр типа появляется в сигнатуре функции только один раз, то, скорее всего, он вам не нужен.

Опциональные параметры (optional parameters)

Функции в JS могут принимать произвольное количество аргументов. Например, метод toFixed принимает опциональное количество цифр после запятой:

Мы также можем указать «дефолтный» параметр (параметр по умолчанию):

Опциональные параметры в функциях обратного вызова

При написании функций, вызывающих «колбеки», легко допустить такую ошибку:

В действительности, это означает, что колбек может быть вызван с одним аргументом. Другими словами, определение функции говорит, что ее реализация может выглядеть так:

Поэтому попытка вызова такой функции приводит к ошибке:

В JS при вызове функции с большим (ударение на первый слог) количеством аргументов, чем указано в определении фукнции, дополнительные параметры просто игнорируются. TS ведет себя аналогичным образом. Функции с меньшим количеством параметров (одного типа) могут заменять функции с большим количеством параметров.

Правило: при написании типа функции для колбека, не указывайте опциональные параметры до тех пор, пока не будете вызывать функцию без передачи этих параметров.

Перегрузка функции (function overload)

В TS такую функцию можно реализовать с помощью сигнатур перегрузки (overload signatures). Для этого перед телом функции указывается несколько ее сигнатур:

В приведенном примере мы реализовали две перегрузки: одну, принимающую один аргумент, и вторую, принимающую три аргумента. Первые две сигнатуры называются сигнатурами перегрузки.

Затем мы реализовали функцию с совместимой сигнатурой (compatible signature). Функции имеют сигнатуру реализации (implementation signature), но эта сигнатура не может вызываться напрямую. Несмотря на то, что мы написали функцию с двумя опциональными параметрами после обязательного, она не может вызываться с двумя параметрами!

Сигнатуры перегрузки и сигнатура реализации

Предположим, что у нас имеется такой код:

Почему в данном случае возникает ошибка? Дело в том, что сигнатура реализации не видна снаружи (за пределами тела функции). Поэтому при написании перегруженной функции всегда нужно указывать две или более сигнатуры перегрузки перед сигнатурой реализации.

Кроме того, сигнатура реализации должна быть совместима с сигнатурами перегрузки. Например, при вызове следующих функций возникают ошибки, поскольку сигнатура реализации не совпадает с сигнатурами перегрузки:

Правила реализации хороших перегрузок функции

Рассмотрим функцию, возвращающую длину строки или массива:

На первый взгляд кажется, что все в порядке. Мы можем вызывать функцию со строками или массивами. Однако, мы не можем вызывать ее со значением, которое может быть либо строкой, либо массивом, поскольку TS ассоциирует вызов функции с одной из ее перегрузок:

Поскольку обе перегрузки имеют одинаковое количество аргументов и один и тот же тип возвращаемого значения, мы можем реализовать такую «неперегруженную» версию данной функции:

Так намного лучше! Теперь мы можем вызывать функцию с любым значением и, кроме того, нам не нужно предварительно определять правильную сигнатуру реализации функцию.

Правило: по-возможности используйте объединения вместо перегрузок функции.

Определение this в функциях

Обратите внимание: в данном случае мы не можем использовать стрелочную функцию.

Другие типы, о которых следует знать

void представляет значение, возвращаемое функцией, которая ничего не возвращает. Если в теле функции отсутствует оператор return или после этого оператора не указано возвращаемого значения, предполагаемым типом возвращаемого такой функцией значения будет void :

object

unknown

Это бывает полезным для описания типа функции, поскольку таким способом мы можем описать функцию, принимающую любое значение без использования типа any в теле функции. Другими словами, мы можем описать функцию, возвращающую значение неизвестного типа:

never

Некоторые функции никогда не возвращают значений:

Тип never представляет значение, которого не существует. Чаще всего, это означает, что функция выбрасывает исключение или останавливает выполнение программы.

never также появляется, когда TS определяет, что в объединении больше ничего не осталось:

Function

Оставшиеся параметры и аргументы

Оставшиеся параметры (rest parameters)

Кроме использования опциональных параметров или перегрузок для создания функций, принимающих разное или фиксированное количество аргументов, мы можем определять функции, принимающие произвольное количество аргументов с помощью синтаксиса оставшихся параметров.

Оставшиеся аргументы (rest arguments)

Синтаксис распространения (синонимы: расширение, распаковка) (spread syntax) позволяет передавать произвольное количество элементов массива. Например, метод массива push принимает любое количество аргументов:

Обратите внимание: TS не считает массивы иммутабельными. Это может привести к неожиданному поведению:

Самым простым решением данной проблемы является использование const :

Деструктуризация параметров (parameter destructuring)

Деструктуризация параметров используется для распаковки объекта, переданного в качестве аргумента, в одну или более локальную переменную в теле функции. В JS это выглядит так:

Аннотация типа для объекта указывается после деструктуризации:

Для краткости можно использовать именованный тип:

Возможность присвоения функций переменным

Использование void в качестве типа возвращаемого функцией значения может приводить к необычному, но вполне ожидаемому поведению.

Все приведенные ниже реализации типа () => void являются валидными:

Когда возвращаемое любой из этих функций значение присваивается переменной, она будет хранить тип void :

Поэтому следующий код является валидным, несмотря на то, что Array.prototype.push возвращает число, а Array.prototype.forEach ожидает получить функцию с типом возвращаемого значения void :

Облачные серверы от Маклауд быстрые и безопасные.

Зарегистрируйтесь по ссылке выше или кликнув на баннер и получите 10% скидку на первый месяц аренды сервера любой конфигурации!

Источник

Функции и их вызов — PHP: Основы

Сложение, конкатенация и остальные рассмотренные операции – всё это довольно базовые возможности языков программирования. Математика не ограничена арифметикой, кроме неё есть и множество других разделов со своими операциями, например, геометрия. То же самое касается и строк: их можно переворачивать, менять регистр букв, удалять лишние символы — и это только самое простое. И, наконец, на более высоком уровне есть прикладная логика конкретного приложения. Программы списывают деньги, считают налоги, формируют отчеты. Количество подобных операций бесконечно и индивидуально для каждой программы. И все они должны быть как-то выражены в коде.

А вот пример функции, которая не принимает аргументов. Функция rand() генерирует и возвращает случайное число:

По большому счёту, операторы и функции — это одно и то же. Ключевая разница только в том, как они записываются. Если представить сложение как функцию, то она будет выглядеть так:

Сигнатура функции

Это сигнатура функции и короткое пояснение на русском языке.

Информация расшифровывается так:

Параметры можно передавать только в той последовательности, в которой они определены в сигнатуре. Любая функция возвращает всегда только одно значение. Это ограничение существует на уровне языка и не может быть нарушено.

Стандартная библиотека

PHP, как и любой другой язык, поставляется с набором полезных функций. Все вместе они составляют так называемую стандартную библиотеку. В неё обычно входят тысячи функций, которые невозможно выучить — этого и не нужно делать. Подразумевается, что любой программист знает, где искать документацию по ним и примерно представляет себе, чего он хочет достичь. А дальше — дело техники. Программировать без интернета крайне сложно.

Для новичков эта информация часто выглядит так: «Сходи туда, не знаю куда, принеси то, не знаю что». То есть непонятно, как узнавать про эти функции, когда ты ничего не знаешь вообще. Как ни странно, не существует способа раз и навсегда познать всё, что нужно познать. Любой разработчик в процессе своего профессионального взросления знакомится со всё более интересными функциями, решающими его задачи более элегантно, и таким образом пополняет свой арсенал.

Вот некоторые советы, как узнавать о новых функциях:

Ещё одна особенность функций PHP из стандартной библиотеки в том, что они доступны глобально. Другими словами, вы можете вызывать их в любом месте вашей программы (это не работает с функциями, написанными самостоятельно). Большинство функций стандартной библиотеки сосредоточено вокруг какой-то функциональности или какого-то типа данных. Например, есть большой блок функций по обработке строк, по работе с числами и так далее. По некоторым из них мы пройдемся в процессе обучения.

Дополнительные материалы

Остались вопросы? Задайте их в разделе «Обсуждение»

Вам ответят команда поддержки Хекслета или другие студенты.

Источник