F#入門-第四章 面向對象-第一節 對象

■ 對象
    F#的面向對象是與.NetFramework的面向對象有着緊密聯繫的。也就是說，F#具備了與C#等.NetFramework中的語言中面向對象所相同的面向對象機制。因此，F#中支持了OCaml中所不支持的重載(overload)功能，但是另一方面，作爲其結果，OCaml中所具有的類型推理的完全性在F#中就不具備了。另外，關於類的描述方法也與Ocaml不同，所以論及面向對象這一部分，F#是與Ocaml互不兼容的，最好理解成兩種不同的語言比較好。（關於重載在後文詳述）。

類型推理的完全性

類型推理的完全性是指

如果加上類型註釋就能進行類型推理的話，那麼沒有類型註釋也可以進行類型推理的這種性質。

這是OCaml中類型系統的優點之一。

    那麼，讓我們來開始針對面向對象進行思考。
    首先，如果可以針對面向對象作個精確定義就好了，但是面向對象並不是這麼簡單的。

    因爲，構成面向對象這種想法的起源並不是單一的一門語言，是由多個語言共同構成的，而各個語言中關於面向對象的想法又各有區別。

    例如，大多數面向對象的語言中，類是一種模式，實現類並創建對象叫做實例化。

    因此，將對象與類分開來考慮的語言有很多，但是在面向對象的起源之一的Smalltalk等語言中，類本身就是對象，綜合起來，就很難對面向對象進行定義了。

    首先，關於類，它是將數據與函數進行集中彙總之後產生的。但是在各個語言中對於數據和函數的稱呼方法又各不相同。例如在Java中，將數據稱爲字段，函數稱爲方法，在C++中將數據稱爲成員變量，函數稱爲成員函數。本書結合Expert F#或Foundations F#的稱呼方法，在有必要作區分時，將數據稱爲字段，函數稱爲方法或成員函數，沒必要進行區分時統稱爲成員。

    類具有繼承的概念，繼承了某個類後的類也繼承了被繼承類中的所有成員。本書中將被繼承的類稱爲父類，繼承父類的類稱爲子類。

    接着讓我們進入正題。在.Net Framework中面向對象的代表性語言爲C#。一切都是object類的子類。也就是說，所有的類型都可上溯（Upercast)爲Object類型。F#中也有相當於這種Object類型的obj類型，所有的類型都可上溯爲obj類型。

上溯爲obj型

let a = 1 :> obj;;

val a : obj

> let b = "abc" :> obj;;

val b : obj

    :>是上溯時使用的運算符。上溯是指，將任何對象的類型轉變爲該對象父類的類型，反之將任何對象的類型轉變爲該對象子類的類型稱之爲下溯。上溯是安全的，因爲編譯器總是知道該對象的父類型，下溯是不安全的，因爲當前類型未必能夠轉化爲目標子類型。

    在F#中把各類型之間的轉變稱爲轉換。轉換成obj類型是把任意類型轉變成obj類型，與box函數作用相同。

box函數

> let a = box 1;;

val a : obj

> let b = box "abc";;

val b : obj

    同時，也具有unbox函數用來把obj類型的函數轉變成原有類型。但是，如果轉換不成功則會引發異常，請注意這一點。
 

unbox函數

> let a = box 1;;

val a : obj

> let b = unbox<int> a;;

val b : int

> let c = unbox<string> a;;

val c : string

System.InvalidCastException: 指定的轉換無效。

    位置 <StartupCode$FSI_0009>.$FSI_0009._main()

stopped due to error

    因此，下溯時通常使用類型測試運算符:?來判斷是否能實現轉換。

類型測試運算符的利用

let a = box 1 in

let b = box "abc" in

let check (x:obj) =

         match x with

         | :? int -> System.Console.WriteLine "int"

         | :? string -> System.Console.WriteLine "string"

         | _ -> System.Console.WriteLine "other type" in

check a;check b;;

    類型測試運算符可以當作函數那樣來利用。如果象( obj :? type )這樣來使用時，obj可以轉換爲type時返回true,否則返回false。

類型測試運算符的利用之2

> let a = box 1 in if (a :? int) then true else false;;

val it : bool = true