JS中如何實現自動柯里化

這篇文章給大家分享的是有關JS中如何實現自動柯里化的內容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨小編過來看看吧。

什么是柯里化？

在計算機科學中，柯里化（Currying）是把接受多個參數的函數變換成接受一個單一參數（最初函數的第一個參數）的函數，并且返回接受余下的參數且返回結果的新函數的技術。這個技術由 Christopher Strachey 以邏輯學家 Haskell Curry 命名的，盡管它是 Moses Schnfinkel 和 Gottlob Frege 發明的。

理論看著頭大？沒關系，先看看代碼：

柯里化應用

假設我們需要實現一個對列表元素進行某種處理的功能，比如說讓列表內每一個元素加一，那么很容易想到：

const list = [0, 1, 2, 3];
list.map(elem => elem + 1);

很簡單是吧？如果又要加2呢？

const list = [0, 1, 2, 3];
list.map(elem => elem + 1);
list.map(elem => elem + 2);

看上去效率有點低，處理函數封裝下？

可是map的回調函數只接受當前元素 elem 這一個參數，看上去好像沒有辦法封裝...

你也許會想：如果能拿到一個部分配置好的函數就好了，比如說：

// plus返回部分配置好的函數
const plus1 = plus(1);
const plus2 = plus(2);
plus1(5); // => 6
plus2(7); // => 9

把這樣的函數傳進map：

const list = [0, 1, 2, 3];
list.map(plus1); // => [1, 2, 3, 4]
list.map(plus2); // => [2, 3, 4, 5]

是不是很棒棒？這樣一來不管是加多少，只需要list.map(plus(x))就好了，完美實現了封裝，可讀性大大提高！

不過問題來了：這樣的plus函數要怎么實現呢？

這時候柯里化就能派上用場了：

柯里化函數

// 原始的加法函數
function origPlus(a, b) {
 return a + b;
}
// 柯里化后的plus函數
function plus(a) {
 return function(b) {
  return a + b;
 }
}
// ES6寫法
const plus = a => b => a + b;

可以看到，柯里化的 plus 函數首先接受一個參數 a，然后返回一個接受一個參數 b 的函數，由于閉包的原因，返回的函數可以訪問到父函數的參數 a，所以舉個例子：const plus2 = plus(2)就可等效視為function plus2(b) { return 2 + b; }，這樣就實現了部分配置。

通俗地講，柯里化就是一個部分配置多參數函數的過程，每一步都返回一個接受單個參數的部分配置好的函數。一些極端的情況可能需要分很多次來部分配置一個函數，比如說多次相加:

multiPlus(1)(2)(3); // => 6

這種寫法看著很奇怪吧？不過如果入了JS的函數式編程這個大坑的話，這會是常態。

JS中自動柯里化的精巧實現

柯里化（Currying）是函數式編程中很重要的一環，很多函數式語言（eg. Haskell）都會默認將函數自動柯里化。然而JS并不會這樣，因此我們需要自己來實現自動柯里化的函數。

先上代碼：

// ES5
function curry(fn) {
 function _c(restNum, argsList) {
  return restNum === 0 ?
   fn.apply(null, argsList) :
   function(x) {
    return _c(restNum - 1, argsList.concat(x));
   };
 }
 return _c(fn.length, []);
}
// ES6
const curry = fn => {
 const _c = (restNum, argsList) => restNum === 0 ?
  fn(...argsList) : x => _c(restNum - 1, [...argsList, x]);
 return _c(fn.length, []);
}
/***************** 使用 *********************/
var plus = curry(function(a, b) {
 return a + b;
});
// ES6
const plus = curry((a, b) => a + b);
plus(2)(4); // => 6

這樣就實現了自動的柯里化！

如果你看得懂發生了什么的話，那么恭喜你！大家口中的大佬就是你！，快留下贊然后去開始你的函數式生涯吧（滑稽

如果你沒看懂發生了什么，別擔心，我現在開始幫你理一下思路。

需求分析

我們需要一個 curry 函數，它接受一個待柯里化的函數為參數，返回一個用于接收一個參數的函數，接收到的參數放到一個列表中，當參數數量足夠時，執行原函數并返回結果。

實現方式

簡單思考可以知道，柯里化部分配置函數的步驟數等于 fn 的參數個數，也就是說有兩個參數的 plus 函數需要分兩步來部分配置。函數的參數個數可以通過fn.length獲取。

總的想法就是每傳一次參，就把該參數放入一個參數列表 argsList 中，如果已經沒有要傳的參數了，那么就調用fn.apply(null, argsList)將原函數執行。要實現這點，我們就需要一個內部的判斷函數 _c(restNum, argsList)，函數接受兩個參數，一個是剩余參數個數 restNum，另一個是已獲取的參數的列表 argsList；_c 的功能就是判斷是否還有未傳入的參數，當 restNum 為零時，就是時候通過fn.apply(null, argsList)執行原函數并返回結果了。如果還有參數需要傳遞的話，也就是說 restNum 不為零時，就需要返回一個單參數函數

function(x) {
 return _c(restNum - 1, argsList.concat(x));
}

來繼續接收參數。這里形成了一個尾遞歸，函數接受了一個參數后，剩余需要參數數量 restNum 減一，并將新參數 x 加入 argsList 后傳入 _c 進行遞歸調用。結果就是，當參數數量不足時，返回負責接收新參數的單參數函數，當參數夠了時，就調用原函數并返回。

現在再來看：

function curry(fn) {
 function _c(restNum, argsList) {
  return restNum === 0 ?
   fn.apply(null, argsList) :
   function(x) {
    return _c(restNum - 1, argsList.concat(x));
   };
 }
 return _c(fn.length, []); // 遞歸開始
}

是不是開始清晰起來了？

ES6寫法的由于使用了 數組解構 及 箭頭函數 等語法糖，看上去精簡很多，不過思想都是一樣的啦～

// ES6
const curry = fn => {
 const _c = (restNum, argsList) => restNum === 0 ?
  fn(...argsList) : x => _c(restNum - 1, [...argsList, x]);

 return _c(fn.length, []);
}

與其他方法的對比

還有一種大家常用的方法：

function curry(fn) {
 const len = fn.length;
 return function judge(...args1) {
  return args1.length >= len ?
  fn(...args1):
  function(...args2) {
   return judge(...[...args1, ...args2]);
  }
 }
}
// 使用箭頭函數
const curry = fn => {
 const len = fn.length;
 const judge = (...args1) => args1.length >= len ?
  fn(...args1) : (...args2) => judge(...[...args1, ...args2]);
 return judge;
}

與本篇文章先前提到的方法對比的話，發現這種方法有兩個問題：

依賴ES6的解構（函數參數中的 ...args1 與 ...args2）；

性能稍差一點。

性能問題

做個測試：

console.time("curry");
const plus = curry((a, b, c, d, e) => a + b + c + d + e);
plus(1)(2)(3)(4)(5);
console.timeEnd("curry");

在我的電腦（Manjaro Linux，Intel Xeon E5 2665，32GB DDR3 四通道1333Mhz，Node.js 9.2.0）上：

本篇提到的方法耗時約 0.325ms

其他方法的耗時約 0.345ms

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