JavaScript惰性求值的一种实现方法示例
前言
在学习 Haskell 时，我遇到了这种写法：
sum (takeWhile (<10000) (filter odd (map (^2) [1..])))
这段代码的意思是，找出自然整数中小于 10000 的同时是乘方数和奇数的数字，再把这些数加总。由于 Haskell 的懒运算特性，上面的程序并不会立马生成从 1 到 无限大的自然数列表，而是会等待 takeWhile 指令，再生成符合条件的列表。如果用 JS 来写，很难写出这么简洁高表达性的代码。一个可能的思路就是写个 while 循环，然后找到符合条件的数进行加总。这个比较简单，我就不演示了。
但是如果我们要用高阶函数来模拟 Haskell 的写法，就要想个办法实现懒运算了。提到懒，首先想到的就是 Iterator 。没人踢它一脚告诉它 next()，它会一直坐那儿不动的。
现在我们就来用 Iterator 来实现一个懒运算。
首先定义一个生成从 1 到无穷大自然数的 generator :
const numbers = function*() {
let i = 1
while (true) {
yield i++
}
}
由于只有在 generator 执行后生成的 iterable 上执行 next() 方法，yield 才会执行，所以我们要做的主要工作就是实现不同的 next 方法，达到目的。
我们需要先创建一个工厂函数 Lazy，Lazy 封装了我们的各种目标操作 :
const Lazy = iterator => {
const next = iterable.next.bind(iterable)
const map = () => {}
const filter = () => {}
const takeWhile = () => {}
return {
next,
map,
filter,
takeWhile,
}
我们先实现 map 方法，它会把每次 next 返回的值根据提供的回调函数进行修改：
const map = f => {
const modifiedNext = () => {
const item = next()
const mappedValue = f(item.value)
return {
value: mappedValue,
done: item.done,
}
}
const newIter = { ...iterable, next: modifiedNext }
return lazy(newIter)
}
再定义 filter 方法，它会让 next 只返回符合判断条件的值：
const filter = predicate => {
const modifiedNext = () => {
while (true) {
const item = next()
if (predicate(item.value)) {
return item
}
}
}
const newIter = { ...iterable, next: modifiedNext }
return lazy(newIter)
}
最后，定义 takeWhile，它会限制 next 执行的条件，一旦条件不满足，则停止执行 next 并返回历史执行结果：
const takeWhile = predicate => {
const result = []
let value = next().value
while (predicate(value)) {
result.push(value)
value = next().value
}
return result
}
主要的方法都定义完了，现在把它们合并起来：
const Lazy = iterable => {
const next = iterable.next.bind(iterable)
const map = f => {
const modifiedNext = () => {
const item = next()
const mappedValue = f(item.value)
return {
value: mappedValue,
done: item.done,
}
}
const newIter = { ...iterable, next: modifiedNext }
return lazy(newIter)
}
const filter = predicate => {
const modifiedNext = () => {
while (true) {
const item = next()
if (predicate(item.value)) {
return item
}
}
}
const newIter = { ...iterable, next: modifiedNext }
return lazy(newIter)
}
const takeWhile = predicate => {
const result = []
let value = next().value
while (predicate(value)) {
result.push(value)
value = next().value
}
return result
}
return Object.freeze({
map,
filter,
takeWhile,
next,
})
}
const numbers = function*() {
let i = 1
while (true) {
yield i++
}
}
现在用我们写的 Lazy 和 numbers 函数来实现文章开头的 Haskell 代码：
Lazy(numbers()) .map(x => x ** 2) .filter(x => x % 2 === 1) .takeWhile(x => x < 10000) .reduce((x, y) => x + y) // => 16650
参考：
Lazy Evaluation in JavaScript with Generators, Map, Filter, and Reduce
总结
以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对脚本之家的支持。
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