用好F#操作符解决溢出异常实现高效算术操作

F#高效高产的源头就在于其构建在久经考验的函数式编程理念之上。

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使用F#进行算术操作

基本类型：

在F#中，对数字的加减乘除操作均是不检查的(unchecked)；就是说如果超出范围，不会得到异常。例如，2147483647是***的32位整数：

 
 
 

  
  
  
> 2147483647+1;;  
  
  
  
val it : int = -2147483648 
 
 
 

同时，我们也提供了检查溢出的实现：Microsoft.FSharp.Core.Operators.Checked。这个模块(module)中实现的操作将在移除发生时抛出System.OverflowException异常。

如果希望避免溢出，可以使用decimal，bigint和bignum类型。

除零将会得到System.DivideByZeroException，但浮点数(floating-point number)除外，浮点数除零将会返回Infinity和-Infinity。

通过类型推导(type inference)来确定操作符重载—如果没有重载则F#约定使用32位整数的操作符。

如果希望使用指定类型的操作符，则必须使用类型注释(type annotation)来帮助类型推导器推导出正确的结果：

 
 
 

  
  
  
> let squareAndAdd a b = a * a + b;;  
  
  
  
val squareAndAdd : int -> int -> int 
 
 
 

如果我们需要指定使用float的操作符，只需：

 
 
 

  
  
  
> let squareAndAdd (a:float) b = a * a + b;;  
  
  
  
val squareAndAdd : float -> float -> float 
 
 
 

这就是类型推导器发挥的作用。

位(bitwise)操作

将一个32位整数编码成(encode) 1,2,或5个字节，并用一个数字列表返回。

 
 
 

  
  
  
let encode (n: int32) =  
  
  
  
    if   (n >= 0    && n <= 0x7F)   then [ n ]  
  
  
  
elif (n >= 0x80 && n <= 0x3FFF) then [ (0x80 ||| (n >>> 8)) &&& 0xFF;  
  
  
  
                                           (n &&& 0xFF) ]  
  
  
  
    else  [ 0xC0; ((n >>> 24) &&& 0xFF);  
  
  
  
                  ((n >>> 16) &&& 0xFF);  
  
  
  
                  ((n >>> 8)  &&& 0xFF);  
  
  
  
                   (n         &&& 0xFF) ] 
 
 
 

调用：

 
 
 

  
  
  
> encode 32;;  
  
  
  
val it : int32 list = [32]  
  
  
  
   
  
  
  
> encode 320;;  
  
  
  
val it : int32 list = [129; 64]  
  
  
  
   
  
  
  
> encode 32000;;  
  
  
  
val it : int32 list = [192; 0; 0; 125; 0] 
 
 
 

数字类型转换

不同数字类型之间不会隐式转换。必须使用相应的操作符进行显式的类型转换：

需要注意的是，这些转换都是不检查溢出的。不会抛出异常。如需要使用溢出异常，还是需要使用Microsoft.FSharp.Core.Operators.Checked模块下的操作符。或者也可以使用.NET的System.Convert。但使用System.Convert会带来一些问题，需要使用类型注释来帮助类型推导器工作。

数字比较

可以使用的操作符为=，<>,<,<=,>,>=,min和max。全都和字面的意义相同。

需要注意的是，当对浮点数进行操作的时候，这些操作符实现了IEEE的NaN。任何包含NaN的比较操作都会返回false。

原文标题：【F#2.0系列】使用F#进行算术操作

链接：http://www.cnblogs.com/pandora/archive/2010/08/26/FSharp_Using_Number.html

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