函數式編程：如何處理函數式編程中的異常或其等價物

Question

假設，我有以下代碼。

public int divide(int dividend, int divisor) {
    if( divisor == 0 || (dividend == Integer.MIN_VALUE && divisor == -1)) 
          throw new DivisionException();
    return dividend/divisor;
}

如何在函數式編程中寫這個？

我有一個類似於上述用 Java 編寫的邏輯，並希望將其遷移到 Haskell/Clojure 中的功能代碼。 如何在divide的調用者中處理這個？

我知道上面的代碼是完全必要的。 它的編寫並沒有考慮將來將其遷移到 FP。

請用Haskell或Clojure 中的示例代碼為我提供建議。

Answer 1

下面展示了如何在 Haskell 中做到這一點。

根據上式siginure divide :: Int -> Int -> Either [Char] Int你可以看到，功能divide將返回一個Left string或Right Int 。

Either是代數數據結構，還有更多，您可以編寫自己的數據結構。

divide :: Int -> Int -> Either [Char] Int
divide dividend divisor
    | (divisor == 0) = Left "Sorry, 0 is not allowed :o"
    | (dividend == (minBound :: Int)) && (divisor == -1) = Left "somethig went wrong"
    | otherwise = Right (dividend `div` divisor)

main = do
    print (divide 4 2)                     -- Right 2
    print (divide 4 0)                     -- Left "Sorry, 0 is not allowed :o"
    print (divide (minBound :: Int) (-1))  -- Left "somethig went wrong"

你可以在repl.it上玩它

在 Haskell 中，您可以使用error "and your error message"拋出錯誤，但這會使您的程序崩潰……這不是我們想要的。

Answer 2

divide函數不是全數：其輸入域中的某些值沒有圖像。

使函數總計

更改輸出域，使其可以返回錯誤或數字。 調用者負責檢查該值是否真的是一個數字，還是一個錯誤。

在像 Clojure 這樣的動態類型語言中，您可以返回nil ，但任何其他值也可以工作，只要您能將它與數字區分開來。 在像 Haskell 這樣的靜態類型語言中，如果需要，可以使用Data.Either或您自己的數據類型。

• 該檢查在 Haskell 中以一致且靜態的方式完成。 您必須每次都進行檢查，即使您確定除數不能為空。 但是，您也可以擁有一個包裝函數must-divide ，它會在出現錯誤時引發異常。

• 在 Clojure 中，您可能會忘記檢查nil ，這可能是由於錯誤或因為您比編譯器擁有更多關於除數的信息。 但是，您可以通過導出需要您考慮錯誤路徑的divide宏來強制進行一致檢查：

   (divide xy :on-error (throw ...)) (divide xy :on-error default-value)

  ...可以分別擴展為：

   (or (maybe-divide xy) (throw ...)) (or (maybe-divide xy) default-value)

  ...與

  (defn maybe-divide [dividend divisor] (and (not (zero? divisor)) (or (not= Integer/MIN_VALUE dividend) (not= -1 divisor)) (/ dividend divisor)))

拋出異常

數學運算被組合成更大的表達式：在其中添加顯式錯誤處理路徑可能很快變得不可讀。 此外，您可能希望您的大部分操作使用有效輸入調用divide ，並且不想在每次調用時檢查結果是否有效（例如，某些數學方程帶有證明除數不可能永遠為空）。 在這種情況下，Clojure 和 Haskell 支持異常。 這允許您在有錯誤的情況下在調用堆棧中捕獲更高的錯誤。

Answer 3

在 Clojure 中，這與 Java 並沒有什么不同：

(defn divide
  [dividend divisor]
  (if (or (zero? divisor)
          (and (= Integer/MIN_VALUE
                  dividend)
               (= -1 divisor)))
    (throw (DivisionException.))
    (/ dividend divisor)))

您的代碼不會改變任何變量，因此已經非常實用。 異常也是 Clojure 的一部分，因為它采用了 JVM 的執行模型。

Answer 4

在 Clojure(script) 中，您可以使用Failjure庫，它提供了一種以純函數方式處理異常的方法。

(ns stackoverflow
    (:require
      [failjure.core :as f]))

(defn divide
  [dividend divisor]
  (cond
    (zero? divisor) (f/fail "The divisor is 0; unable to perform operation.")
    (and (= Integer/MIN_VALUE dividend) (neg? divisor)) (f/fail "Unable to perform division with a negative dividend and divisor")
    :else (/ dividend divisor)))

(f/fail ..)將返回一個 Failure 對象，您可以將其用於錯誤處理。