Функции: первые шаги

Определяются функции точно так же, как и вызываются. За именем функции следуют параметры[3], разделённые пробелами. Но при определении функции есть ещё символ =, а за ним – описание того, что функция делает. В качестве примера напишем простую функцию, принимающую число и умножающую его на 2. Откройте свой любимый текстовый редактор и наберите в нём:

doubleMe x = x + x

Сохраните этот файл, например, под именем baby.hs. Затем перейдите в каталог, в котором вы его сохранили, и запустите оттуда GHCi. В GHCi выполните команду :l baby. Теперь наш сценарий загружен, и можно поупражняться c функцией, которую мы определили:

ghci> :l baby

[1 of 1] Compiling Main     ( baby.hs, interpreted )

Ok, modules loaded: Main.

ghci> doubleMe 9

18

ghci> doubleMe 8.3

16.6

Поскольку операция + применима как к целым числам, так и к числам с плавающей точкой (на самом деле – ко всему, что может быть воспринято как число), наша функция одинаково хорошо работает с любыми числами. А теперь давайте напишем функцию, которая принимает два числа, умножает каждое на два и складывает их друг с другом. Допишите следующий код в файл baby.hs:

doubleUs x y = x*2 + y*2

ПРИМЕЧАНИЕ. Функции в языке Haskell могут быть определены в любом порядке. Поэтому совершенно неважно, в какой последовательности приведены функции в файле baby.hs.

Теперь сохраните файл и введите :l baby в GHCi, чтобы загрузить новую функцию. Результаты вполне предсказуемы:

ghci> doubleUs 4 9

26

ghci> doubleUs 2.3 34.2

73.0

ghci> doubleUs 28 88 + doubleMe 123

478

Вы можете вызывать свои собственные функции из других созданных вами же функций. Учитывая это, можно переопределить doubleUs следующим образом:

doubleUs x y = doubleMe x + doubleMe y

Это очень простой пример общего подхода, применяемого во всём языке – создание простых базовых функций, корректность которых очевидна, и построение более сложных конструкций на их основе.

Кроме прочего, подобный подход позволяет избежать дублирования кода. Например, представьте себе, что какие-то «математики» решили, будто 2 – это на самом деле 3, и вам нужно изменить свою программу. Тогда вы могли бы просто переопределить doubleMe как x + x + x, и поскольку doubleUs вызывает doubleMe, данная функция автоматически работала бы в странном мире, где 2 – это 3.

Теперь давайте напишем функцию, умножающую число на два, но только при условии, что это число меньше либо равно 100 (поскольку все прочие числа и так слишком большие!):

doubleSmallNumber x = if x > 100

                      then x

                      else x*2

Мы только что воспользовались условной конструкцией if в языке Haskell. Возможно, вы уже знакомы с условными операторами из других языков. Разница между условной конструкцией if в Haskell и операторами if из императивных языков заключается в том, что ветвь else в языке Haskell является обязательной. В императивных языках вы можете просто пропустить пару шагов, если условие не выполняется, а в Haskell каждое выражение или функция должны что-то возвращать[4].

Можно было бы написать конструкцию if в одну строку, но я считаю, что это не так «читабельно». Ещё одна особенность условной конструкции в языке Haskell состоит в том, что она является выражением. Выражение – это код, возвращающий значение. 5 – это выражение, потому что возвращает 5; 4 + 8 – выражение, x + y – тоже выражение, потому что оно возвращает сумму x и y.

Поскольку ветвь else обязательна, конструкция if всегда что-нибудь вернёт, ибо является выражением. Если бы мы хотели добавить единицу к любому значению, получившемуся в результате выполнения нашей предыдущей функции, то могли бы написать её тело вот так:

doubleSmallNumber' x = (if x > 100 then x else x*2) + 1

Если опустить скобки, то единица будет добавляться только при условии, что x не больше 100. Обратите внимание на символ апострофа (') в конце имени функции. Он не имеет специального значения в языке Haskell. Это допустимый символ для использования в имени функции.

Обычно мы используем символ прямого апострофа ' для обозначения строгой (не ленивой) версии функции либо слегка модифицированной версии функции или переменной. Поскольку апостроф – допустимый символ в именах функций, мы можем определять такие функции:

conanO'Brien = "Это я, Конан О'Брайен!"

Здесь следует обратить внимание на две важные особенности. Во-первых, в названии функции мы не пишем имя conan с прописной буквы. Дело в том, что наименования функций не могут начинаться с прописной буквы – чуть позже мы разберёмся, почему. Во-вторых, данная функция не принимает никаких пара метров.

Когда функция не принимает аргументов, говорят, что это константная функция. Поскольку мы не можем изменить содержание имён (и функций) после того, как их определили, идентификатор conanO'Brien и строка "Это я, Конан О'Брайен!" могут использоваться взаимозаменяемо.