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柯里化(Currying)

柯里化(Currying)[1]是一種關于函數(shù)的高階技術(shù)。它不僅被用于 JavaScript，還被用于其他編程語言。

柯里化是一種函數(shù)的轉(zhuǎn)換，它是指將一個函數(shù)從可調(diào)用的 f(a, b, c) 轉(zhuǎn)換為可調(diào)用的 f(a)(b)(c)。

柯里化不會調(diào)用函數(shù)。它只是對函數(shù)進行轉(zhuǎn)換。

讓我們先來看一個例子，以更好地理解我們正在講的內(nèi)容，然后再進行一個實際應用。

我們將創(chuàng)建一個輔助函數(shù) curry(f)，該函數(shù)將對兩個參數(shù)的函數(shù) f 執(zhí)行柯里化。換句話說，對于兩個參數(shù)的函數(shù) f(a, b) 執(zhí)行 curry(f) 會將其轉(zhuǎn)換為以 f(a)(b) 形式運行的函數(shù)：

function curry(f) { // curry(f) 執(zhí)行柯里化轉(zhuǎn)換 
  return function(a) { 
    return function(b) { 
      return f(a, b); 
    }; 
  }; 
} 
 
// 用法 
function sum(a, b) { 
  return a + b; 
} 
 
let curriedSum = curry(sum); 
 
alert( curriedSum(1)(2) ); // 3 

正如你所看到的，實現(xiàn)非常簡單：只有兩個包裝器(wrapper)。

• curry(func) 的結(jié)果就是一個包裝器 function(a)。
• 當它被像 curriedSum(1) 這樣調(diào)用時，它的參數(shù)會被保存在詞法環(huán)境中，然后返回一個新的包裝器 function(b)。
• 然后這個包裝器被以 2 為參數(shù)調(diào)用，并且，它將該調(diào)用傳遞給原始的 sum 函數(shù)。

柯里化更高級的實現(xiàn)，例如 lodash 庫的 _.curry[2]，會返回一個包裝器，該包裝器允許函數(shù)被正常調(diào)用或者以偏函數(shù)(partial)的方式調(diào)用：

function sum(a, b) { 
  return a + b; 
} 
 
let curriedSum = _.curry(sum); // 使用來自 lodash 庫的 _.curry 
 
alert( curriedSum(1, 2) ); // 3，仍可正常調(diào)用 
alert( curriedSum(1)(2) ); // 3，以偏函數(shù)的方式調(diào)用 

柯里化?目的是什么?

要了解它的好處，我們需要一個實際中的例子。

例如，我們有一個用于格式化和輸出信息的日志(logging)函數(shù) log(date, importance, message)。在實際項目中，此類函數(shù)具有很多有用的功能，例如通過網(wǎng)絡發(fā)送日志(log)，在這兒我們僅使用 alert：

function log(date, importance, message) { 
  alert(`[${date.getHours()}:${date.getMinutes()}] [${importance}] ${message}`); 
} 

讓我們將它柯里化!

log = _.curry(log); 

柯里化之后，log 仍正常運行：

log(new Date(), "DEBUG", "some debug"); // log(a, b, c) 

……但是也可以以柯里化形式運行：

log(new Date())("DEBUG")("some debug"); // log(a)(b)(c) 

現(xiàn)在，我們可以輕松地為當前日志創(chuàng)建便捷函數(shù)：

// logNow 會是帶有固定第一個參數(shù)的日志的偏函數(shù) 
let logNow = log(new Date()); 
 
// 使用它 
logNow("INFO", "message"); // [HH:mm] INFO message 

現(xiàn)在，logNow 是具有固定第一個參數(shù)的 log，換句話說，就是更簡短的“偏應用函數(shù)(partially applied function)”或“偏函數(shù)(partial)”。

我們可以更進一步，為當前的調(diào)試日志(debug log)提供便捷函數(shù)：

let debugNow = logNow("DEBUG"); 
 
debugNow("message"); // [HH:mm] DEBUG message 

所以：

1. 柯里化之后，我們沒有丟失任何東西：log 依然可以被正常調(diào)用。
2. 我們可以輕松地生成偏函數(shù)，例如用于生成今天的日志的偏函數(shù)。

高級柯里化實現(xiàn)

如果你想了解更多細節(jié)，下面是用于多參數(shù)函數(shù)的“高級”柯里化實現(xiàn)，我們也可以把它用于上面的示例。

它非常短：

function curry(func) { 
 
  return function curried(...args) { 
    if (args.length >= func.length) { 
      return func.apply(this, args); 
    } else { 
      return function(...args2) { 
        return curried.apply(this, args.concat(args2)); 
      } 
    } 
  }; 
 
} 

用例：

function sum(a, b, c) { 
  return a + b + c; 
} 
 
let curriedSum = curry(sum); 
 
alert( curriedSum(1, 2, 3) ); // 6，仍然可以被正常調(diào)用 
alert( curriedSum(1)(2,3) ); // 6，對第一個參數(shù)的柯里化 
alert( curriedSum(1)(2)(3) ); // 6，全柯里化 

新的 curry 可能看上去有點復雜，但是它很容易理解。

curry(func) 調(diào)用的結(jié)果是如下所示的包裝器 curried：

// func 是要轉(zhuǎn)換的函數(shù) 
function curried(...args) { 
  if (args.length >= func.length) { // (1) 
    return func.apply(this, args); 
  } else { 
    return function pass(...args2) { // (2) 
      return curried.apply(this, args.concat(args2)); 
    } 
  } 
}; 

當我們運行它時，這里有兩個 if 執(zhí)行分支：

1. 現(xiàn)在調(diào)用：如果傳入的 args 長度與原始函數(shù)所定義的(func.length)相同或者更長，那么只需要將調(diào)用傳遞給它即可。
2. 獲取一個偏函數(shù)：否則，func 還沒有被調(diào)用。取而代之的是，返回另一個包裝器pass，它將重新應用 curried，將之前傳入的參數(shù)與新的參數(shù)一起傳入。然后，在一個新的調(diào)用中，再次，我們將獲得一個新的偏函數(shù)(如果參數(shù)不足的話)，或者最終的結(jié)果。

例如，讓我們看看 sum(a, b, c) 這個例子。它有三個參數(shù)，所以 sum.length = 3。

對于調(diào)用 curried(1)(2)(3)：

1. 第一個調(diào)用 curried(1) 將 1 保存在詞法環(huán)境中，然后返回一個包裝器 pass。
2. 包裝器 pass 被調(diào)用，參數(shù)為 (2)：它會獲取之前的參數(shù) (1)，將它與得到的 (2) 連在一起，并一起調(diào)用 curried(1, 2)。由于參數(shù)數(shù)量仍小于 3，curry 函數(shù)依然會返回 pass。
3. 包裝器 pass 再次被調(diào)用，參數(shù)為 (3)，在接下來的調(diào)用中，pass(3) 會獲取之前的參數(shù) (1, 2) 并將 3 與之合并，執(zhí)行調(diào)用 curried(1, 2, 3) — 最終有 3 個參數(shù)，它們被傳入最原始的函數(shù)中。

如果這還不夠清楚，那你可以把函數(shù)調(diào)用順序在你的腦海中或者在紙上過一遍。

只允許確定參數(shù)長度的函數(shù)

柯里化要求函數(shù)具有固定數(shù)量的參數(shù)。

使用 rest 參數(shù)的函數(shù)，例如 f(...args)，不能以這種方式進行柯里化。

比柯里化多一點

根據(jù)定義，柯里化應該將 sum(a, b, c) 轉(zhuǎn)換為 sum(a)(b)(c)。

但是，如前所述，JavaScript 中大多數(shù)的柯里化實現(xiàn)都是高級版的：它們使得函數(shù)可以被多參數(shù)變體調(diào)用。

總結(jié)

柯里化 是一種轉(zhuǎn)換，將 f(a,b,c) 轉(zhuǎn)換為可以被以 f(a)(b)(c) 的形式進行調(diào)用。JavaScript 實現(xiàn)通常都保持該函數(shù)可以被正常調(diào)用，并且如果參數(shù)數(shù)量不足，則返回偏函數(shù)。

柯里化讓我們能夠更容易地獲取偏函數(shù)。就像我們在日志記錄示例中看到的那樣，普通函數(shù)log(date, importance, message) 在被柯里化之后，當我們調(diào)用它的時候傳入一個參數(shù)(如log(date))或兩個參數(shù)(log(date, importance))時，它會返回偏函數(shù)。

現(xiàn)代 JavaScript 教程：開源的現(xiàn)代 JavaScript 從入門到進階的優(yōu)質(zhì)教程。React 官方文檔推薦，與 MDN 并列的 JavaScript 學習教程[3]。

在線免費閱讀：https://zh.javascript.info

參考資料

[1]柯里化(Currying): https://en.wikipedia.org/wiki/Currying

[2]_.curry: https://lodash.com/docs#curry

[3]React 官方文檔推薦，與 MDN 并列的 JavaScript 學習教程: https://zh-hans.reactjs.org/docs/getting-started.html#javascript-resources

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