JS中的柯里化及精巧的自动柯里化实现

什么是柯里化？

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在计算机科学中，柯里化（Currying）是把接受多个参数的函数变换成接受一个单一参数（最初函数的***个参数）的函数，并且返回接受余下的参数且返回结果的新函数的技术。这个技术由Christopher Strachey以逻辑学家Haskell Curry命名的，尽管它是Moses Schnfinkel和Gottlob Frege发明的。

理论看着头大？没关系，先看看代码：

柯里化应用

假设我们需要实现一个对列表元素进行某种处理的功能，比如说让列表内每一个元素加一，那么很容易想到：

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

很简单是吧？如果又要加2呢？

 
 
 
    
  
  
  
  1. const list = [0, 1, 2, 3];
    2. 
  
  
  
  2. list.map(elem => elem + 1);
    3. 
  
  
  
  3. list.map(elem => elem + 2);
    4.

看上去效率有点低，处理函数封装下？
可是map的回调函数只接受当前元素elem这一个参数，看上去好像没有办法封装...

你也许会想：如果能拿到一个部分配置好的函数就好了，比如说：

 
 
 
    
  
  
  
  1. // plus返回部分配置好的函数
    2. 
  
  
  
  2. const plus1 = plus(1);
    3. 
  
  
  
  3. const plus2 = plus(2);
    4. 
  
  
  
  4. 
  
  
  
  5. plus1(5); // => 6
    6. 
  
  
  
  6. plus2(7); // => 9
    7.

把这样的函数传进map：

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

是不是很棒棒？这样一来不管是加多少，只需要list.map(plus(x))就好了，***实现了封装，可读性大大提高！ (ﾟ∀ﾟ)

不过问题来了：
这样的plus函数要怎么实现呢？

这时候柯里化就能派上用场了：

柯里化函数

 
 
 
    
  
  
  
  1. // 原始的加法函数
    2. 
  
  
  
  2. function origPlus(a, b) {
    3. 
  
  
  
  3.   return a + b;
    4. 
  
  
  
  4. }
    5. 
  
  
  
  5. 
  
  
  
  6. // 柯里化后的plus函数
    7. 
  
  
  
  7. function plus(a) {
    8. 
  
  
  
  8.   return function(b) {
    9. 
  
  
  
  9.     return a + b;
    10. 
  
  
  
  10.   }
    11. 
  
  
  
  11. }
    12. 
  
  
  
  12. 
  
  
  
  13. // ES6写法
    14. 
  
  
  
  14. const plus = a => b => a + b;
    15.

可以看到，柯里化的 plus 函数首先接受一个参数a，然后返回一个接受一个参数b 的函数，由于闭包的原因，返回的函数可以访问到父函数的参数 a，所以举个例子：const plus2 = plus(2)就可等效视为function plus2(b) { return 2 + b; }，这样就实现了部分配置。

通俗地讲，柯里化就是一个部分配置多参数函数的过程，每一步都返回一个接受单个参数的部分配置好的函数。一些极端的情况可能需要分很多次来部分配置一个函数，比如说多次相加:

 
 
 
    
  
  
  
  1. multiPlus(1)(2)(3); // => 6
    2.

这种写法看着很奇怪吧？不过如果入了JS的函数式编程这个大坑的话，这会是常态。（笑）

JS中自动柯里化的精巧实现

柯里化（Currying）是函数式编程中很重要的一环，很多函数式语言（eg. Haskell）都会默认将函数自动柯里化。然而JS并不会这样，因此我们需要自己来实现自动柯里化的函数。

先上代码：

 
 
 
    
  
  
  
  1. // ES5
    2. 
  
  
  
  2. function curry(fn) {
    3. 
  
  
  
  3.   function _c(restNum, argsList) {
    4. 
  
  
  
  4.     return restNum === 0 ?
    5. 
  
  
  
  5.       fn.apply(null, argsList) :
    6. 
  
  
  
  6.       function(x) {
    7. 
  
  
  
  7.         return _c(restNum - 1, argsList.concat(x));
    8. 
  
  
  
  8.       };
    9. 
  
  
  
  9.   }
    10. 
  
  
  
  10.   return _c(fn.length, []);
    11. 
  
  
  
  11. }
    12. 
  
  
  
  12. 
  
  
  
  13. // ES6
    14. 
  
  
  
  14. const curry = fn => {
    15. 
  
  
  
  15.   const _c = (restNum, argsList) => restNum === 0 ?
    16. 
  
  
  
  16.     fn(...argsList) : x => _c(restNum - 1, [...argsList, x]);
    17. 
  
  
  
  17. 
  
  
  
  18.   return _c(fn.length, []);
    19. 
  
  
  
  19. }
    20. 
  
  
  
  20. 
  
  
  
  21. /***************** 使用 *********************/
    22. 
  
  
  
  22. 
  
  
  
  23. var plus = curry(function(a, b) {
    24. 
  
  
  
  24.   return a + b;
    25. 
  
  
  
  25. });
    26. 
  
  
  
  26. 
  
  
  
  27. // ES6
    28. 
  
  
  
  28. const plus = curry((a, b) => a + b);
    29. 
  
  
  
  29. 
  
  
  
  30. plus(2)(4); // => 6
    31.

这样就实现了自动的柯里化！(╭￣3￣)╭

如果你看得懂发生了什么的话，那么恭喜你！大家口中的大佬就是你！╰(°▽°)╯，快留下赞然后去开始你的函数式生涯吧（滑稽

如果你没看懂发生了什么，别担心，我现在开始帮你理一下思路。

需求分析

我们需要一个 curry 函数，它接受一个待柯里化的函数为参数，返回一个用于接收一个参数的函数，接收到的参数放到一个列表中，当参数数量足够时，执行原函数并返回结果。

实现方式

简单思考可以知道，柯里化部分配置函数的步骤数等于fn的参数个数，也就是说有两个参数的 plus 函数需要分两步来部分配置。函数的参数个数可以通过fn.length获取。

总的想法就是每传一次参，就把该参数放入一个参数列表argsList中，如果已经没有要传的参数了，那么就调用fn.apply(null, argsList)将原函数执行。要实现这点，我们就需要一个内部的判断函数_c(restNum, argsList)，函数接受两个参数，一个是剩余参数个数restNum，另一个是已获取的参数的列表argsList；_c的功能就是判断是否还有未传入的参数，当restNum为零时，就是时候通过fn.apply(null, argsList)执行原函数并返回结果了。如果还有参数需要传递的话，也就是说restNum不为零时，就需要返回一个单参数函数

 
 
 
    
  
  
  
  1. function(x) {
    2. 
  
  
  
  2.   return _c(restNum - 1, argsList.concat(x));
    3. 
  
  
  
  3. }
    4.

来继续接收参数。这里形成了一个尾递归，函数接受了一个参数后，剩余需要参数数量restNum减一，并将新参数x加入argsList后传入_c进行递归调用。结果就是，当参数数量不足时，返回负责接收新参数的单参数函数，当参数够了时，就调用原函数并返回。

现在再来看：

 
 
 
    
  
  
  
  1. function curry(fn) {
    2. 
  
  
  
  2.   function _c(restNum, argsList) {
    3. 
  
  
  
  3.     return restNum === 0 ?
    4. 
  
  
  
  4.       fn.apply(null, argsList) :
    5. 
  
  
  
  5.       function(x) {
    6. 
  
  
  
  6.         return _c(restNum - 1, argsList.concat(x));
    7. 
  
  
  
  7.       };
    8. 
  
  
  
  8.   }
    9. 
  
  
  
  9.   return _c(fn.length, []); // 递归开始
    10. 
  
  
  
  10. }
    11.

是不是开始清晰起来了？ (ﾟ▽ﾟ)

ES6写法的由于使用了数组解构及箭头函数等语法糖，看上去精简很多，不过思想都是一样的啦～

 
 
 
    
  
  
  
  1. // ES6
    2. 
  
  
  
  2. const curry = fn => {
    3. 
  
  
  
  3.   const _c = (restNum, argsList) => restNum === 0 ?
    4. 
  
  
  
  4.     fn(...argsList) : x => _c(restNum - 1, [...argsList, x]);
    5. 
  
  
  
  5. 
  
  
  
  6.   return _c(fn.length, []);
    7. 
  
  
  
  7. }
    8.

与其他方法的对比

还有一种大家常用的方法：

 
 
 
    
  
  
  
  1. function curry(fn) {
    2. 
  
  
  
  2.   const len = fn.length;
    3. 
  
  
  
  3.   return function judge(...args1) {
    4. 
  
  
  
  4.     return args1.length >= len ?
    5. 
  
  
  
  5.     fn(...args1):
    6. 
  
  
  
  6.     function(...args2) {
    7. 
  
  
  
  7.       return judge(...[...args1, ...args2]);
    8. 
  
  
  
  8.     }
    9. 
  
  
  
  9.   }
    10. 
  
  
  
  10. }
    11. 
  
  
  
  11. 
  
  
  
  12. // 使用箭头函数
    13. 
  
  
  
  13. const curry = fn => {
    14. 
  
  
  
  14.   const len = fn.length;
    15. 
  
  
  
  15.   const judge = (...args1) => args1.length >= len ?
    16. 
  
  
  
  16.     fn(...args1) : (...args2) => judge(...[...args1, ...args2]);
    17. 
  
  
  
  17.   return judge;
    18. 
  
  
  
  18. }
    19.

与本篇文章先前提到的方法对比的话，发现这种方法有两个问题：

  1. 依赖ES6的解构（函数参数中的...args1与...args2）；

  2. 性能稍差一点。

性能问题

做个测试：

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

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

  • 本篇提到的方法耗时约0.325ms

  • 其他方法的耗时约0.345ms

差的这一点猜测是闭包的原因。由于闭包的访问比较耗性能，而这种方式形成了两个闭包：fn和len，前面提到的方法只形成了fn一个闭包，所以造成了这一微小的差距。

也希望大家能自己测试下并说说自己的看法～

文章标题：JS中的柯里化及精巧的自动柯里化实现
转载源于：http://www.shufengxianlan.com/qtweb/news13/485563.html

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