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F#高效高產(chǎn)的源頭就在于其構(gòu)建在久經(jīng)考驗(yàn)的函數(shù)式編程理念之上。
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使用F#進(jìn)行算術(shù)操作
基本類型：
| 類型 | 描述 | 示例 | .NET 類型 |
| bool | True/false values | true,false | System.Boolean |
| byte | 8-bit unsigned integers | 0uy,19uy,0xFFuy | System.Byte |
| sbyte | 8-bit signed integers | 0y, 19y,0xFFy | System.SByte |
| int16 | 16-bit signed integers | 0s, 19s,0x0800s | System.Int16 |
| uint16 | 16-bit unsigned integers | 0us,19us,0x0800us | System.UInt16 |
| int, int32 | 32-bit signed integers | 0, 19,0x0800,0b0001 | System.Int32 |
| uint32 | 32-bit unsigned integers | 0u, 19u,0x0800u | System.UInt32 |
| int64 | 64-bit signed integers | 0L, 19L,0x0800L | System.Int64 |
| uint64 | 64-bit unsigned integers | 0UL,19UL,0x0800UL | System.UInt64 |
| nativeint | Machine-sized signed integers | 0n, 19n,0x0800n | System.IntPtr |
| unativeint | Machine-sized unsigned integers | 0un,19un,0x0800un | System.UIntPtr |
| single,float32 | 32-bit IEEE floating-point | 0.0f,19.7f,1.3e4f | System.Single |
| double,float | 64-bit IEEE floating-point | 0.0,19.7,1.3e4 | System.Double |
| decimal | High-precision decimal values | 0M, 19M,19.03M | System.Decimal |
| bigint | Arbitrarily large integers | 0I, 19I | Math.BigInt |
| bignum | Arbitrary-precision rationals | 0N, 19N | Math.BigNum |
| unit | The type with only one value | () | Core.Unit |
在F#中，對數(shù)字的加減乘除操作均是不檢查的(unchecked)；就是說如果超出范圍，不會得到異常。例如，2147483647是***的32位整數(shù)：
- > 2147483647+1;;
- val it : int = -2147483648
同時(shí)，我們也提供了檢查溢出的實(shí)現(xiàn)：Microsoft.FSharp.Core.Operators.Checked。這個(gè)模塊(module)中實(shí)現(xiàn)的操作將在移除發(fā)生時(shí)拋出System.OverflowException異常。
如果希望避免溢出，可以使用decimal，bigint和bignum類型。
除零將會得到System.DivideByZeroException，但浮點(diǎn)數(shù)(floating-point number)除外，浮點(diǎn)數(shù)除零將會返回Infinity和-Infinity。
通過類型推導(dǎo)(type inference)來確定操作符重載—如果沒有重載則F#約定使用32位整數(shù)的操作符。
如果希望使用指定類型的操作符，則必須使用類型注釋(type annotation)來幫助類型推導(dǎo)器推導(dǎo)出正確的結(jié)果：
- > let squareAndAdd a b = a * a + b;;
- val squareAndAdd : int -> int -> int
如果我們需要指定使用float的操作符，只需：
- > let squareAndAdd (a:float) b = a * a + b;;
- val squareAndAdd : float -> float -> float
這就是類型推導(dǎo)器發(fā)揮的作用。
位(bitwise)操作
|
操作符 |
描述 |
舉例 |
結(jié)果 |
|
&&& |
與 |
0x65 &&& 0x0F |
0x05 |
|
||| |
或 |
0x65 ||| 0x18 |
0x7D |
|
??? |
異或 |
0x65???0x0F |
0x6A |
|
~~~ |
求反 |
~~~0x65 |
0xFFFFFF9a |
|
<<< |
左移 |
0x01 <<< 3 |
0x08 |
|
>>> |
右移 |
0x65 >>> 3 |
0x0C |
將一個(gè)32位整數(shù)編碼成(encode) 1,2,或5個(gè)字節(jié)，并用一個(gè)數(shù)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) ]
調(diào)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]
數(shù)字類型轉(zhuǎn)換
不同數(shù)字類型之間不會隱式轉(zhuǎn)換。必須使用相應(yīng)的操作符進(jìn)行顯式的類型轉(zhuǎn)換：
| 操作符 | 描述 | 用法 | 結(jié)果 |
| sbyte | 轉(zhuǎn)換為sbyte | sbyte (-17) | -17y |
| byte | 轉(zhuǎn)換為byte | byte 255 | 255uy |
| int16 | 轉(zhuǎn)換為int16 | int16 0 | 0s |
| uint16 | 轉(zhuǎn)換為uint16 | uint16 65535 | 65535us |
| int/int32 | 轉(zhuǎn)換為int | int 17.8 | 17 |
| uint32 | 轉(zhuǎn)換為uint32 | uint32 12 | 12u |
| int64 | 轉(zhuǎn)換為int64 | int64 (-100.4) | -100L |
| uint64 | 轉(zhuǎn)換為uint64 | uint64 1 | 1UL |
| float32 | 轉(zhuǎn)換為float32 | float32 65 | 65.0f |
| float | 轉(zhuǎn)換為float | float 65 | 65.0 |
需要注意的是，這些轉(zhuǎn)換都是不檢查溢出的。不會拋出異常。如需要使用溢出異常，還是需要使用Microsoft.FSharp.Core.Operators.Checked模塊下的操作符?；蛘咭部梢允褂?NET的System.Convert。但使用System.Convert會帶來一些問題，需要使用類型注釋來幫助類型推導(dǎo)器工作。
數(shù)字比較
可以使用的操作符為=，<>,<,<=,>,>=,min和max。全都和字面的意義相同。
需要注意的是，當(dāng)對浮點(diǎn)數(shù)進(jìn)行操作的時(shí)候，這些操作符實(shí)現(xiàn)了IEEE的NaN。任何包含NaN的比較操作都會返回false。
原文標(biāo)題：【F#2.0系列】使用F#進(jìn)行算術(shù)操作
鏈接：http://www.cnblogs.com/pandora/archive/2010/08/26/FSharp_Using_Number.html
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本文標(biāo)題：用好F#操作符解決溢出異常實(shí)現(xiàn)高效算術(shù)操作
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