7.1.2 C# 中的函数式数据结构

7.1.2 C# 中的函数式数据结构

我们曾经用 C# 实现过几个函数式不可变数据类型，比如 FuncList 或元组。在 C# 中，是通过以特殊方式写类来实现的，最重要的是，所有属性必须是不可变的，这是通过使用只读字段，或者通过声明的属性具有私有的 setter，且只在类的构造函数中设置来实现。在清单 7.3 中，我们使用第一种方法实现似于类清单 7.1 中 Rect 类型的类。

清单 7.3 不可变 Rect 类型 (C#)

public sealed class Rect {

private readonly float left, top,width, height;

public float Left { get { returnleft; } } | 返回只读属性的值

public float Top { get { return top;} } |

public float Width { get { returnwidth; } } |

public float Height { get { returnheight; } } |

public Rect(float left, float top,float width, float height) { <-- 构造矩形

this.left = left;this.top = top;

this.width = width;this.height = height;

}

public Rect WithLeft(float left){ [1]

return new Rect(left,this.Top, this.Width, this.Height); <-- 创建对象的副本

}

// TODO: WithTop, WithWidth andWithHeight

}

这个类包含的字段，在构造函数中初始化时，使用了只读修饰符进行标记。这是用 C# 实现真正不可变类或值的正确方法；在 C# 3.0中，也可以使用自动属性与私有的 setter，代码更简短，那样的话，我们的责任是确保仅在构造函数中设置属性。

WithLeft 方法[1]中更有意义的部分是，它能够用修改后的 Left 属性值创建对象的副本。我们省略掉其他属性，因为，类似的方法很容易实现；这些方法对应于我们前面看过的 F# 记录的 with 关键字。可以看到相似性：

let moved = { rc with Left = 10.0f }

var moved = rc.WithLeft(10.0f);

最重要的一点是，我们不必显式读取 Rect 类的所有属性，只要列出更改过的属性。这种语法非常优雅，即使我们想要修改属性不止一个：

var moved =rc.WithLeft(10.0f).WithTop(10.0f);

正如我们在此示例中所看到的，我们经常需要同时设置两个相关的属性。如果经常发生这种情况，更方便的方法是，添加新的方法以创建一个副本，并修改所有相关的属性。在我们的示例中，我们也可以添加方法WithPosition 和 WithSize，因为，它们表示的操作很常用；如果每次单独改变创建的对象不是正确的状态，而只有组合的操作才表示有效的状态变化，这种情况下也是必需创建的。

对于 F# 的记录类型，我们现在就需要了解这些，在第九章我们还要再讨论 .NET 中的函数式数据类型。在下一节，我们将开始讨论一个大型示例程序，这是本章的重点，会涉及表示程序数据的通常方法。