Немного о функторах и функциях высшего порядка в Swift

в 8:28, , рубрики: collections, functors, iOS, monads, optionals, swift, разработка под iOS, функциональное программирование

Коллекции

Разработчики, перешедшие на Swift с Objective-C, не могли не заметить удобнейший функционал, который предоставляет Swift для работы с коллекциями. Использование диапазонов в индексах

let slice = array[1..<10]

удобный синтаксис инициализации и добавления элемента в коллекцию, расширяемость, и, конечно функции высшего порядка

Filter

Самой часто используемой функцией для коллекций, пожалуй, является filter

let alex = Person(name: "Alex", age: 23)
let jenny = Person(name: "Jenny", age: 20)
let jason = Person(name: "Jason", age: 35)
let persons = [alex, jenny, jason]
let jNamedPersons = persons.filter { $0.name.hasPrefix("J") } // [jenny, jason]

Reduce

Реже используемой, но при этом крайне выразительной и удобной является функция reduce


let ages = persons.map{ Float($0.age) }
let average = ages.reduce(0, +) / Float(persons.count)

Можно писать свои функции высшего порядка и это довольно увлекательно:

func divisible(by numbers: Int...) -> (Int) -> Bool {
    return { input -> Bool in
        return numbers.reduce(true) { divisible, number in
            divisible && input % number == 0
        }
    }
}

let items = [6, 12, 24, 13]
let result = items.filter(divisible(by: 2, 3, 4)) // [12, 24]

Map

Функциональные понятия функторов и монад пришли к нам из языка Haskell. Говорят, невозможно просто взять и понять, что такое монада, а уж тем более невозможно это объяснить. Тем не менее мы можем временно отбросить все сложности и объяснить себе только то, что действительно необходимо, а те, кто захочет закопаться поглубже, могут начать с изучения Haskell.

Итак, для простоты мы можем считать, что функтор это контейнер, к которому применима функция map, а монада это функтор, к которому применима функция flatMap.

Поскольку коллекции это контейнеры, и в Swift для них определена функция map, они могут выступать в роли функторов:
для того, чтобы трансформировать коллекцию одного типа в коллекцию другого типа, возьмем наш массив persons и получим из него массив возрастов типа [Int]

let ages = array.map{ $0.age } // [23, 20, 35]

FlatMap

И в роли монад:
для того, чтобы из массива oprtional типов вернуть массив не опциональных значений

let optionalStrings: [String?] = ["a", nil, "b", "c", nil]
let strings = optionalStrings.flatMap { $0 } // ["a", "b", "c"]

для того, чтобы расширить первоначальную коллекцию

let odds = [1,3,5,7,9]
let evensAndOdds = odds.flatMap { [$0, $0 + 1] } // [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]

Optionals

Но map и flatMap можно применять не только к коллекциям. Крайне полезным оказывается использование Optional типов в качестве монад:

Map

Если у Optional есть значение, то возвращается результат работы map с этим значением, если же значения нет, то возвращается nil:

let name: String? = "World"
let greeting = name.map { "Hello " + $0 + "!" } // "Hello World!"

но

let name: String? = nil
let greeting = name.map { "Hello " + $0 + "!" } // nil 

FlatMap

FlatMap работает почти так же, с той лишь разницей, что результат работы flatMap может возвращать nil, а map не может

let string: String? = "42"
let number = string.flatMap { Int($0) } // 42

но со строкой 'сорок два' Int себя инициализировать не может

Int не может, но Swift может многое

let formatter = NumberFormatter()
formatter.numberStyle = .spellOut
formatter.locale = Locale(identifier: "RU")
let a = formatter.number(from: "сорок два")

// 42

let string: String? = "сорок два"
let number: Int? = string.flatMap { Int($0) } // nil

если же мы попытаемся применить map

let number: Int? = string.map { Int($0) }

увидим ошибку.

Заключение

Использование монад и функторов при работе с Optional переменными может значительно уменьшить объем кода и сделать его более наглядным.

Автор: Thorax

Источник

Поделиться

* - обязательные к заполнению поля