Lambda 返回另一个 lambda

Question

有什么方法可以从另一个 lambda 递归返回 lambda 吗？

我想做的就是有限状态机，以 lambda 形式实现，它返回实现另一个状态（或 null）的 lambda。

嵌套 Func<>不会按我想要的方式工作。

C#、.NET 3.5

示例：

机器、3 种状态、伪语言

private Lambda State1()
{  
    if (SomeConditionIsMet)
        return State2;
    else
        return State1;
}

private Lambda State2()
{  
    while (SomeConditionIsMet)
        return State2;
    else
        return State3;
}

private Lambda State3()
{  
    LogEnd();
    return NULL;
}

public void FSM()
{
    Lambda _currentState = State1;

    while(_currentState != NULL)
    {
        _currentState = _currentState();
    }
}

我知道，我可以使用 enum+switch 来解决此问题，但我只是好奇是否可以做到这一点。

Answer 1

当然，您可以从另一个 lambda 返回一个 lambda：

Func<int, Func<int, int>> makeAdder = x => y => x + y;
Func<int, int> addTen = makeAdder(10);
Console.WriteLine(addTen(20)); // 30

您在语法的哪个方面遇到了问题？我很想知道人们是如何犯这种错误的，因为这有助于我们下次更好地设计语言和文档。

更新：

好吧，但你不能返回 lambda 返回 lambda

当然可以。

Func<int, Func<int, int>> GetAdderMaker()
{
    return x => y => x + y;
}

这里我们返回一个返回 lambda 的 lambda。为什么你认为这是不可能的？

更新：

啊哈，我明白了。您认为“lambda”一词的意思是“委托”。事实并非如此。 lambda 是一种可转换为委托的表达式。

如果您想要一个返回委托的委托，那么只需声明即可。这是完全合法的。例如，这里有一个名为“组合器”的委托——组合器是一个接受自身并返回自身的委托：

delegate D D(D d);

这是一个名为 D 的委托，它接受一个 D 并返回一个 D。

您可以创建一个 lambda 表达式 em> 与此委托类型兼容。例如：

D I = x=>x;

是 Identity 组合器。或者

D M = x=>x(x);

是 Raymond Smullyan 对组合器异想天开的描述中的知更鸟组合器。

正如您正确地注意到的那样，无法创建这种组合器的通用 Func。我早在 2006 年就写过一篇关于这一事实的文章：

http://blogs.msdn.com/ericlippert/archive/2006/06/23/standard-generic-delegate-types-part-two.aspx

Answer 2

我相信您可以声明一个委托类型：public delegate Lambda Lambda()，它返回其自己类型的委托。无论如何，它确实可以编译。

Answer 3

您的问题已经得到解答，但阅读本文的人可能有兴趣注意到，您可以使用此技术将 Lambda 演算嵌入到 C# 中。

首先：

    public delegate Lambda Lambda(Lambda x);

使用 http://en.wikipedia.org/wiki/Lambda_calculus 我定义了各种原语如下：

    public static Lambda Id         = x => x;
    public static Lambda Zero       = f => x => x;
    public static Lambda True       = x => y => x;
    public static Lambda False      = x => y => y;
    public static Lambda One        = f => x => f(x);
    public static Lambda Two        = f => x => f(f(x));
    public static Lambda Succ       = n => f => x => f(n(f)(x));
    public static Lambda Three      = Succ(Two);
    public static Lambda Pred       = n => f => x => n(g => h => h(g(f)))(u => x)(Id);
    public static Lambda Plus       = m => n => f => x => m(f)(n(f)(x));
    public static Lambda Sub        = m => n => n (Pred) (m);
    public static Lambda And        = p => q => p(q)(p);
    public static Lambda Or         = p => q => p(p)(q);
    public static Lambda Not        = p => a => b => p(b)(a);
    public static Lambda IfThenElse = p => a => b => p(a)(b);
    public static Lambda IsZero     = n => n(x => False)(True);
    public static Lambda IsLtEqOne  = n => IsZero(Pred(n));
    public static Lambda Pair       = x => y => f => f(x)(y);
    public static Lambda First      = pair => pair(True);
    public static Lambda Second     = pair => pair(False);
    public static Lambda Nil        = x => True;
    public static Lambda Null       = p => p(x => y => False);
    public static Lambda LtEq       = x => y => IsZero(Sub(x)(y));
    public static Lambda Gt         = x => y => LtEq(y)(x);
    public static Lambda Eq         = x => y => And(LtEq(x)(y))(LtEq(y)(x));
    public static Lambda M          = x => x(x);

有关各种测试和整个代码，请参阅：http://code.google.com/p/jigsaw-library/source/browse/trunk/Theory/EmbeddedLambdaCalculus.cs

Answer 4

您可以使用一种方法来构建并返回 表达式树：

public Expression GetExpression()
{

}

另外在 .NET 4.0 得到了极大的增强。