哪些语言支持*递归*函数文字/匿名函数?

现在似乎有不少主流语言支持函数文字。它们也被称为匿名函数,但我不在乎它们是否有名称。重要的是函数文字是一个表达式,它产生一个尚未在别处定义的函数,因此例如在C中,
&printf
不计算。 编辑添加:如果你有一个真正的函数文字表达式
<exp>
,你应该能够将它传递给函数
f(<exp>)
或立即将它应用于一个参数,即。
<exp>(5)
。 我很好奇哪些语言可以让你编写递归的函数文字。维基百科的“匿名递归”文章没有给出任何编程示例。 我们以递归因子函数为例。 以下是我所知道的: JavaScript / ECMAScript可以用
callee
完成:
function(n){if (n<2) {return 1;} else {return n * arguments.callee(n-1);}}
使用
letrec
的语言很容易,例如Haskell(称之为
let
):   
let fac x = if x<2 then 1 else fac (x-1) * x in fac
Lisp和Scheme中有等价物。请注意,
fac
的绑定对于表达式是局部的,因此整个表达式实际上是一个匿名函数。 还有其他人吗?     
已邀请:
大多数语言通过使用Y组合器来支持它。这是Python中的一个例子(来自cookbook):
# Define Y combinator...come on Gudio, put it in functools!
Y = lambda g: (lambda f: g(lambda arg: f(f)(arg))) (lambda f: g(lambda arg: f(f)(arg)))

# Define anonymous recursive factorial function
fac = Y(lambda f: lambda n: (1 if n<2 else n*f(n-1)))
assert fac(7) == 5040
    
C# 阅读Wes Dyer的博客,你会发现@Jon Skeet的答案并不完全正确。我不是语言的天才,但是递归匿名函数和“fib函数真的只是调用局部变量fi​​b引用的委托”引用博客之间存在差异。 实际的C#答案看起来像这样:
delegate Func<A, R> Recursive<A, R>(Recursive<A, R> r);

static Func<A, R> Y<A, R>(Func<Func<A, R>, Func<A, R>> f)
{
    Recursive<A, R> rec = r => a => f(r(r))(a);
    return rec(rec);
}

static void Main(string[] args)
{
    Func<int,int> fib = Y<int,int>(f => n => n > 1 ? f(n - 1) + f(n - 2) : n);
    Func<int, int> fact = Y<int, int>(f => n => n > 1 ? n * f(n - 1) : 1);
    Console.WriteLine(fib(6));                          // displays 8
    Console.WriteLine(fact(6));
    Console.ReadLine();
} 
    
你可以用Perl来做:
my $factorial = do {
  my $fac;
  $fac = sub {
    my $n = shift;
    if ($n < 2) { 1 } else { $n * $fac->($n-1) }
  };
};

print $factorial->(4);
do
区块不是绝对必要的;我把它包括在内以强调结果是一个真正的匿名函数。     
好吧,除了你已经提到的Common Lisp(
labels
)和Scheme(
letrec
)之外,JavaScript还允许你命名一个匿名函数:
var foo = {"bar": function baz() {return baz() + 1;}};
这比使用
callee
更方便。 (这与顶层的
function
不同;后者会导致名称出现在全局范围内,而在前一种情况下,名称仅出现在函数本身的范围内。)     
在Perl 6中:
my $f = -> $n { if ($n <= 1) {1} else {$n * &?BLOCK($n - 1)} }
$f(42);  # ==> 1405006117752879898543142606244511569936384000000000
    
F#有“让rec”     
你在这里混淆了一些术语,函数文字不必是匿名的。 在javascript中,差异取决于函数是作为语句还是表达式编写。关于这个问题的答案中的区别有一些讨论。 假设您将示例传递给函数:
foo(function(n){if (n<2) {return 1;} else {return n * arguments.callee(n-1);}});
这也可以写成:
foo(function fac(n){if (n<2) {return 1;} else {return n * fac(n-1);}});
在这两种情况下,它都是函数文字。但请注意,在第二个示例中,名称未添加到周围范围 - 这可能会造成混淆。但这并没有被广泛使用,因为一些javascript实现不支持这个或有一个错误的实现。我还读到它的速度较慢。 匿名递归又有所不同,当函数在没有引用自身的情况下进行递归时,Y Combinator已被提及。在大多数语言中,没有必要使用更好的方法。这是一个javascript实现的链接。     
在C#中,您需要声明一个变量来保存委托,并为其指定null以确保它已明确分配,然后您可以从分配给它的lambda表达式中调用它:
Func<int, int> fac = null;
fac = n => n < 2 ? 1 : n * fac(n-1);
Console.WriteLine(fac(7));
我想我听说有传言说C#团队正在考虑修改明确赋值的规则,以使单独的声明/初始化变得不必要,但我不会发誓。 每种语言/运行时环境的一个重要问题是它们是否支持尾调用。在C#中,据我所知,MS编译器不使用
tail.
IL操作码,但JIT可能会在某些情况下优化它。显然,这很容易使工作程序和堆栈溢出之间产生差异。 (对此进行更多控制和/或保证何时会发生这种情况会很好。否则,在一台机器上运行的程序可能会以难以理解的方式在另一台机器上运行。) 编辑:正如FryHard所指出的,这只是伪递归。简单到足以完成工作,但Y-combinator是一种更纯粹的方法。我在上面发布的代码还有另一个警告:如果你改变
fac
的值,任何试图使用旧值的东西都会失败,因为lambda表达式已经捕获了
fac
变量本身。 (当然,为了正常工作,它必须......)     
您可以在Matlab中使用匿名函数执行此操作,该函数使用dbstack()内省来获取自身的函数文字,然后对其进行评估。 (我承认这是作弊,因为dbstack应该被认为是超语言的,但它可以在所有Matlabs中使用。)
f = @(x) ~x || feval(str2func(getfield(dbstack, 'name')), x-1)
这是一个匿名函数,从x倒计时然后返回1.它不是很有用,因为Matlab缺少?:运算符并且不允许在匿名函数中使用if-blocks,因此很难构造基本情况/递归步骤形式。 您可以通过调用f(-1)来证明它是递归的;它将倒数到无穷大并最终抛出最大递归错误。
>> f(-1)
??? Maximum recursion limit of 500 reached. Use set(0,'RecursionLimit',N)
to change the limit.  Be aware that exceeding your available stack space can
crash MATLAB and/or your computer.
并且您可以直接调用匿名函数,而不将其绑定到任何变量,直接将其传递给feval。
>> feval(@(x) ~x || feval(str2func(getfield(dbstack, 'name')), x-1), -1)
??? Maximum recursion limit of 500 reached. Use set(0,'RecursionLimit',N)
to change the limit.  Be aware that exceeding your available stack space can
crash MATLAB and/or your computer.

Error in ==> create@(x)~x||feval(str2func(getfield(dbstack,'name')),x-1)
为了使其有用,您可以创建一个单独的函数来实现递归步骤逻辑,使用“if”来保护递归案例不受评估。
function out = basecase_or_feval(cond, baseval, fcn, args, accumfcn)
%BASECASE_OR_FEVAL Return base case value, or evaluate next step
if cond
    out = baseval;
else
    out = feval(accumfcn, feval(fcn, args{:}));
end
鉴于此,这是阶乘。
recursive_factorial = @(x) basecase_or_feval(x < 2,...
    1,...
    str2func(getfield(dbstack, 'name')),...
    {x-1},...
    @(z)x*z);
你可以无约束地调用它。
>> feval( @(x) basecase_or_feval(x < 2, 1, str2func(getfield(dbstack, 'name')), {x-1}, @(z)x*z), 5)
ans =
   120
    
似乎Mathematica允许您使用
#0
定义递归函数来表示函数本身,如:
(expression[#0]) &
例如一个阶乘:
fac = Piecewise[{{1, #1 == 0}, {#1 * #0[#1 - 1], True}}] &;
这与符号
#i
一致,以引用第i个参数,以及脚本是其自己的第0个参数的shell脚本约定。     
我认为这可能不是你想要的,但在Lisp'标签'中可以用来动态声明可以递归调用的函数。
(labels ((factorial (x) ;define name and params
    ; body of function addrec
    (if (= x 1)
      (return 1)
      (+ (factorial (- x 1))))) ;should not close out labels
  ;call factorial inside labels function
  (factorial 5)) ;this would return 15 from labels
    
Delphi包含版本2009的匿名函数。 来自http://blogs.codegear.com/davidi/2008/07/23/38915/的示例
type
  // method reference
  TProc = reference to procedure(x: Integer);               

procedure Call(const proc: TProc);
begin
  proc(42);
end;
使用:
var
  proc: TProc;
begin
  // anonymous method
  proc := procedure(a: Integer)
  begin
    Writeln(a);
  end;               

  Call(proc);
  readln
end.
    
因为我很好奇,我实际上试图想出一种在MATLAB中做到这一点的方法。它可以完成,但它看起来有点Rube-Goldberg-esque:
>> fact = @(val,branchFcns) val*branchFcns{(val <= 1)+1}(val-1,branchFcns);
>> returnOne = @(val,branchFcns) 1;
>> branchFcns = {fact returnOne};
>> fact(4,branchFcns)

ans =

    24

>> fact(5,branchFcns)

ans =

   120
    
匿名函数存在于带有lambda的C ++ 0x中,它们可能是递归的,尽管我不确定是匿名的。
auto kek = [](){kek();}
    
'看起来你已经知道匿名函数是错误的,它不只是关于运行时创建,它也是关于范围。考虑这个Scheme宏:
(define-syntax lambdarec
  (syntax-rules ()
    ((lambdarec (tag . params) . body)
     ((lambda ()
       (define (tag . params) . body)
        tag)))))
这样:
(lambdarec (f n) (if (<= n 0) 1 (* n (f (- n 1)))))
评估一个真正的匿名递归因子函数,例如可以使用如下:
(let ;no letrec used
    ((factorial (lambdarec (f n) (if (<= n 0) 1 (* n (f (- n 1)))))))
  (factorial 4)) ; ===> 24
然而,让它匿名的真正原因是,如果我这样做:
((lambdarec (f n) (if (<= n 0) 1 (* n (f (- n 1))))) 4)
该函数后来从内存中清除,没有范围,因此在此之后:
(f 4)
将发出错误信号,或者将被绑定到以前绑定的任何f。 在Haskell中,实现相同的特殊方法是:
\n -> let fac x = if x<2 then 1 else fac (x-1) * x
    in fac n
差别在于这个函数没有作用域,如果我不使用它,Haskell是Lazy,效果与空行代码相同,它是真正的文字,因为它与C代码具有相同的效果:
3;
字面数字。即使我之后立即使用它也会消失。这是文字函数的意义,而不是运行时本身的创建。     
Clojure可以这样做,因为
fn
专门为此目的采用了一个可选名称(名称不会超出定义范围):
> (def fac (fn self [n] (if (< n 2) 1 (* n (self (dec n))))))
#'sandbox17083/fac
> (fac 5)
120
> self
java.lang.RuntimeException: Unable to resolve symbol: self in this context
如果恰好是尾递归,则
recur
是一种更有效的方法:
> (def fac (fn [n] (loop [count n result 1]
                     (if (zero? count)
                       result
                       (recur (dec count) (* result count))))))
    

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