Erlang学习笔记(四)模块与函数
买的《Erlang程序设计》第二版终于到了，可以按照书中的章节记录学习内容了。
1.模块
模块保存在扩展名为.erl的文件里，必须先编译再运行，编译后的模块以.beam作为扩展名。
-export([area/1])的意思是带有一个参数的函数area可以在此模块之外调用。
-import(lists, [map/2])的意思是map/2函数是从lists模块里导入的，这就意味着我们可以用map(Fun, ….)来代替lists:map的写法了。
a. 逗号","分隔函数调用、数据结构和模式中的参数。
b. 分号";"分隔子句，例如在Case、If的使用中。
c. 句号“.”(后接空白)分隔函数整体，以及shell里的表达式。
2.fun：基本的抽象单元
Erlang是一种函数式编程语言。此外，函数式编程语言还表示函数可以被用作其他函数的参数，也可以作为返回函数。操作其他函数的函数被称为高阶函数而在Erlang中用于代表函数的数据类型被称为fun。
fun既可以作为函数也可以作为函数的参数被传递。
作为函数样例：
Double = fun(X) -> 2*X end.fun作为函数的参数样例：
L = [1,2,3,4].
lists:map(fun(x) -> 2*X end, L).定义控制抽象样例
-module(test_for).
-export([for/3]).
for(Max, Max, F) -> [F(Max)];%这里表示当Max相同时将F(Max)的值加入到for中，这里类似于C语言里面的递归出口
for(I, Max, F) -> [F(I)|for(I+1, Max, F)].%当I与Max不同时，将I与I以后分离
%简单的来说就是先把1拿出来，通过第一行代码加入到F中，接着第二行代码把2拿出来，再通过第一行代码加入F中这里需要注意的是Erlang语言是函数式编程，它的变量由于一旦绑定就无法更改所以没有中间变量，所以像C++中的for(int i = 0; i < 10; i++)这种循环他是不存在的。它是通过递归调用的方式来实现循环的。在这个地方我曾纠结在不停的递归时I的值是否被重新赋予，是不是违反Erlang语言的语法规则？其实并不是，因为在递归调用的过程中，数据是存储在一个递归栈之中的。所以每层递归数所存储的位置是不同的，而在Erlang中，因为地址被绑定的原因导致了无法赋予新的值，在这里看来是不矛盾的，故可以实现递归调用。
可以举个C的例子来帮助理解：
在这里这个样例就是对上述过程的一个类比分析，在这个直观的C程序中，并没有出现i++，这种情况。这是单纯的通过递归调用的方式来实现1-10的求和这个过程。
3.简单列表处理
在列表处理的过程中，我认为将列表分隔开为列表头部与其他是非常重要的，因为Erlang是函数式的编程所以会导致的结果循环就要是要使用递归调用，这时候的拆分就可以很好地将列表“切开”，实现他的分别用，一般就是先处理头部，然后在进行拼接，或者一直递归到最后一层再实现与前面的拼接。
注意的是，递归调用的出口。有时会用一个空的列表来表示递归的出口，就是类似于C++中的递归的最后一层下界。
列表处理简答例子如下：
-module(test_sum).
-export([sum/1]).
sum([L|M]) -> L + sum(M);
sum([]) -> 0.4.列表推导
列表推导是无需使用fun、map、filter就能实现创建列表的表达式。他可以是程序变的更短，更容易理解。
我感觉对于一个初学者来说，还是很不友好的啊，乱七八糟的指看着都别扭。不过列表推导是真的好用，可以节省好多代码量，而且也很形象，感觉开发这门语言的大佬是真的随意啊。
先举个栗子：
L = [1,2,3,4,5].
lists:map(fun(X)) -> 2*X end, L).
[2*X || X <- L].%作用效果与第一行相同。再举个栗子：
-module(test_qsort).
-export([qsort/1]).%实现排序，过程是先把第一个拿出来然后比它小的在左边，大于等于的在右边，写起来比C语言简洁的太多了啊。
qsort([]) ->[];
qsort([Pivot | T]) ->
qsort([X || X <- T, X < Pivot])
++[Pivot]++
qsort([X || X <- T, X >= Pivot]).5.关卡
关卡(guard)是一种结构，可以用它来增加模式匹配的威力。使用关卡可以对某个模式里的变量执行简单的测试和比较。
关卡序列(guard sequence)是指单一或一系列的关卡，用”;”分隔，这是的”;”可以理解为逻辑“或”，所有的条件只要满足一个既可以通过关卡。”,”在关卡里面的意思是表示为逻辑“与”只有所有的条件都满足的时候才可以通过关卡。
来个栗子：
f(X, Y) when is_integer(X), X > Y, Y < 6 -> X+Y. %","的样例
X =:= dog; X =:= cat
is_integer(X), X > Y; abs(Y) < 23 %混合情况的样例
....6.归集器
程序遍历列表一次，把不同的参数放在合适的列表里，这些列表就被称为归集器。
举个栗子：
odd_and_evens1(L) ->
Odds = [X || X <- L, (X rem 2) =:= 1],
Evens = [X || X <- L, (X rem 2) =:= 0],
{Odd, Evens}.在这个代码中，遍历了列表两次，当列表很长的时候就可能会出现问题，因此需要减少它的遍历次数。
-module(test_odds_and_evens).
-export([odds_and_evens/1]).
odds_and_evens(L) -> odds_and_evens_acc(L, [], []).
odds_and_evens_acc([H|T], Odds, Evens) ->
case (H rem 2) of
1 -> odds_and_evens_acc(T, [H|Odds], Evens);
0 -> odds_and_evens_acc(T, Odds, [H|Evens])
end;
odds_and_evens_acc([], Odds, Evens) -> {Odds, Evens}.这个程序就实现了一次遍历所有的列表，但是也有个小问题，这里利用的时候类似头插法的方法，所以会导致数据的顺序跟之前相反了，需要利用lists中的reverse方法来实现逆转，这是内部函数。
7.部分习题解析
2.内置函数tuple_to_list(T)能将元组T里的元素转换成一个列表。轻编写一个名为：my_tuple_to_list(T)的函数来做同样的事情，但不要使用相同功能的内部的内置函数。
-module(test_my_tuple_to_list).
-export([my_tuplr_to_list/1]).
my_tuplr_to_list(T) ->
my_tuplr_to_list(T, tuple_size(T), 0, []).
my_tuplr_to_list(T, Index, F, L) when Index > F ->
my_tuplr_to_list(T, Index-1, F, [element(Index, T) | L]);
my_tuplr_to_list(T, Index, F, L) when Index =:= F -> L.7.向math_functions.erl添加一个返回{Even，Odd}的split(L)函数，其中Even是一个包含L里所有偶数的列表，Odd是一个包含L里所有奇数的列表。请使用两种不同的方式编写这个函数，一种使用归集器，另一种使用在练习6中编写的filter函数。
split(L) -> odds_and_evens_acc(L, [], []).
split([H|T], Odds, Evens) ->
case (H rem 2) of
1 -> split(T, [H|Odds], Evens);
0 -> split(T, Odds, [H|Evens])
end;
split([], Odds, Evens) -> {Odds, Evens}.split(L) ->
Odd = [X || X <- L, (X rem 2) =/= 0],
Even = [X || X <- L, (X rem 2) =:= 0],
{Even, Odd}.8.小结
刚开始接触函数式的编程，所以有一些懵，还好找到了我大腿鹏哥，鹏哥很耐心的给我讲解了一下如何理解函数式的编程。毕业多年还蒙受我鹏哥的照顾不胜感激啊。
现在说说我的理解，函数式编程是不使用中间变量的，他是通过函数的调用返回值来实现的，数据的入口是通过参数来解决的，循环是通过不停的调用来实现的，鹏哥给我举了个很形象的例子来理解，以求两个数的绝对值的差为样例来进行举例，如下：
C语言的编程方式：
在C语言中，我们求绝对值的差通过定义变量、比较变量、做运算，直接就可以得到结果。
函数式语言的实现方式：
没有中间变量的出现，而是各种函数的调用来实现这个功能，然后返回结果。不要纠结最后的int c那个定义只是为了好理解，在Eralng中就不会出现了。