F#：微软的下一代重量级语言

微软从2002年开始研发F#，2005年推出第一个版本，而2008年的现在，F#已经接近成熟。2007年底，微软宣布将F#从研究室的专案转移到产品部门，进入产品化的阶段。在下一个版本的Visual Studio中，F#将会成为正式的一员，和C#丶Visual Basic平起平坐。目前，F#也已经和Visual Studio做了初步的整合。

一个新语言的诞生，自然有它的时代背景，对F#来说，自然是函数式编程（FP，Functional Programming）的因素。我已经在许多文章提到FP对现在IT环境的重要性，请自行上网查询阅读这些文章，我不在此重复叙述。

事实上，除了具备FP的能力，F#在Imperative Programming与OOP（物件导向编程）方面的能力，也是不打折的。因此，利用F#写程式，可以享有高度的自由，想用什麽样的paradigm，你可以自己作主。但如果完全不使用FP，那麽使用F#的意义不大，不如回头使用C#。

虽然F#比其他FP语言（Haskell丶Erlang丶Common Lisp）似乎更好学（因为语法比较不奇怪），但是一般人要善用F#并不容易，主要是FP的Paradigm和我们惯用的OOP与Imperative Programming不同。因此，熟悉F#的过程中，一开始最好强迫自己只用FP的方式写F#程式，不要用到OOP和Imperative Programming。

FP编程常用到的技巧包括了下面八点：Higher-Order Function丶Currying丶Lazy Evaluation丶Continuations丶Pattern Matching丶Closure丶List Processing丶Meta-Programming。令人惊讶地，F#对这八点的支援都相当不错。许多FP语言在这些方面可能还比不上F#完整。一开始写F#程式，尽量多用这些技巧，宁可矫枉过正，这是学习的必经阶段。

我认为，想要开始习惯用F#写FP程式，你可以开始做下面的事：


   1. 将Object为主的程式码转回Procedure的方式：将Object化成Record，将Method转成Function，将this（或self）当作Function的参数，把Function集中放到Module（模组）。
      
   2. 将程式中用到回圈的地方，尽量转成递回（Recursion）。先不要管执行效率的问题。
      
   3. 将程式中用到if/else或switch/case的地方，改用Pattern Matching（模式比对）。
      


只要做到上述这三件事，你的F#程式会具有浓浓的FP风味。

F#由於是建构在.NET平台上，所以当然和.NET有天衣无缝的整合。事实上，F#所提供的互动式环境，对於学习.NET API来说，是相当不错的工具，比PowerShell更适合程式员使用。

由於F#的开发相当早（2002年），且F#比较是属於静态的语言，而不是动态的语言，所以目前F#并没有以.NET的DLR（Dynamic Language Runtime）为平台。未来F#会不会搬到DLR上头？情况还不明朗。

以往用FP开发的系统多以科学和财务为主，现在有了F#和.NET，应该可以为FP打开更广的应用领域。我相信，渐渐地会有人改用F#写.NET的各种应用（ASP.NET丶GUI丶LINQ）。

F#也是一种Language-Oriented Programming（语言导向编程）的语言。所谓的「语言导向编程」，就是Meta-Programming，也就是「可以建立自己的DSL」。我写过一篇关於「GPL & DSL」的文章，但是这篇文章并未得到太多读者的注意，显然大家并没有意识到Meta-Programming的重要性，相当可惜。

F#对於Meta-Programming的支援相当好，有多种方式可以实作出DSL。有了F#，你不需要用到ANTLR这样的外部工具，也可以建立自己的DSL。

如果你现在就想学习F#的话，要特别注意。目前F#的文件写得并不好，不完整丶未更新丶且凌乱。想透过阅读官方的线上资料来学习F#，能学会F#的机会不高。必须读APress出版的Expert F#这本书。此书作者之一Don Syme是F#计画的负责人。

虽然目前文件上有缺失，但是因为F#已经转移到产品部门，所以我相信再不用多久，这些问题就会逐渐解决。

虽然F#已经推出三年，但是过去仅算是实验室的专案，并不是商品，所以在Tiobe排行榜上面并没有特别好的表现。在商品化之後，应该就会改善。在Tiobe排行榜中，F#并入ML中，而目前ML在排行榜中是39。未来这几年，势必会渐渐逼近20名。

整体来说，F#是很不错的语言，熟悉F#之後应该可以提升软体开发的生产力。身为微软.NET家族的唯一FP语言，F#的地位相当特殊而重要。以 F#的先进与方便，未来「说不定」会成为C#的强大竞争对手。有人甚至认为，使用过F#之後，就不会想用其他.NET语言了。这是真的...至少对我来说是如此。