对象上的不可变成员答案

【问题标题】：Immutable members on objects对象上的不可变成员
【发布时间】：2014-07-05 08:04:11
【问题描述】：

我有一个对象可以用一个有区别的联合来巧妙地描述。它所代表的树具有一些属性，这些属性可以在修改树时轻松更新（但保持不可变），但重新计算的成本相对较高。

我想将这些属性与对象一起存储为缓存值，但我不想将它们放入每个可区分的联合案例中，所以我认为一个成员变量适合这里。

那么问题是，如何在不改变实际对象的情况下更改成员值（当我修改树时）？我知道我可以修改树然后在不破坏纯度的情况下改变该副本，但这对我来说似乎是一种错误的方式。如果有一些预定义的方法来更改属性，但这样操作的结果是更改了该属性的新对象，这对我来说是有意义的。

澄清一下，当我说修改时，我的意思是以一种功能性的方式进行。像 (::) 一样“附加”到列表的开头。我不确定这里的正确术语是什么。

【问题讨论】：

您能否给出一个有代表性的代码示例来说明您正在尝试做什么？从你的描述看来你想吃蛋糕也想吃蛋糕……
由于我的实际用例有点复杂，我还在想办法，这里有一个简化的例子。假设您有一个分数，并且您决定将其表示为整数元组。现在，让我们假设计算分数的十进制表示非常昂贵。我可以有一个函数 addOne ，它只做 (x, y) -> (x + y, y) ，因为我知道 addOne 做什么，我也知道我只需要 (+1) 十进制表示。但是因为我的类型只是一个元组，没有地方缓存那个值，所以我每次都不得不重新计算，我不能使用 (+1) 快捷方式。
因为我喜欢将分数作为元组而不是像 ((x, y), decimal) 这样的东西，所以我决定将缓存存储为成员变量。但是，如何实现我的 addOne 函数，使其不仅修改元组，还修改成员缓存？
好的，那我给你一个代码示例，你告诉我我有多接近
为什么不使用记录语法——看起来像let modified a = {a with b=c}

标签： f#

【解决方案1】：

F# 实际上有用于复制和更新记录的语法。

语法如下：

let myRecord3 = { myRecord2 with Y = 100; Z = 2 }

（来自 MSDN 记录页面的示例 - http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd233184.aspx）。

这允许记录类型是不可变的，并且大部分都被保留，而只有一小部分被更新。

【讨论】：

语法是你要找的，但如果你想使用记录来存储你在给定时刻可能或可能没有的缓存值，请小心，因为它会影响结构相等比较你的类型。
我明白了。这对我来说不是问题。
@JohnPalmer 您能否详细说明“大部分内容将被保留”？我猜这意味着所有的值都没有被复制，只是保存指针的结构，对吧？这意味着更新大记录中的一个字段比更新小记录中的一个字段要慢，对吧？
@LukaHorvat - 我相信你是正确的 - 但我没有测试过。

【解决方案2】：

最干净的方法实际上是以一种或另一种方式携带附加到 DU（作为案例的一部分）的“缓存”值。我可以想到几种方法来实现这一点，我只给你一种，缓存和非缓存模式有不同的情况：

type Fraction =
    | Frac of int * int
    | CachedFrac of (int * int) * decimal
    member this.AsFrac =
        match this with
        | Frac _ -> this
        | CachedFrac (tup, _) -> Frac tup

一个完全不同的选择是将缓存的值保存在一个单独的字典中，如果您只想节省一些时间重新计算它们，这是有意义的。

module FracCache = 
   let cache = System.Collections.Generic.Dictionary<Fraction, decimal>()

   let modify (oldFrac: Fraction) (newFrac: Fraction) =
       cache.[newFrac] <- cache.[oldFrac] + 1 // need to check if oldFrac has a cached value as well.

基本上 memoize 会给你带来什么，而且你可以更好地控制它。

【讨论】：