F# 条件表达式 if...then..else 返回单位或 ()

Question

F# 的条件表达式需要一个条件来检查、一个 true 分支和一个 false 分支。例如：

let x = 
    if ("hello" = null) 
    then true
    else false //error if else branch missing

但是，当涉及

unit

（又名

()

）时，事情会变得很奇怪。

let y = 
    if ("hello" = null) 
    then raise <| new ArgumentNullException()
    else () //happy with or without else branch

更简单地说：

let z = 
    if ("hello" = null) 
    then ()
    else () //happy with or without else branch

为什么返回

else

时不需要

unit

分支？

Answer 1

考虑以下代码：

let f a = if a > 5 then true

如果您调用

f 10

，它会返回

true

。

现在，问自己：

f 2

应该返回什么？我知道你会说

false

，但是编译器怎么知道这一点呢？我的意思是，在这两种情况下，您都可能想让它返回

true

，不是吗？或者甚至可能在

a <= 5

的情况下崩溃，谁知道呢？

因此，为了使程序“完整”（即包含在每种情况下执行操作的说明），您始终必须指定一个

else

分支。

---

然而，

unit

是特别。

返回

unit

表示没有任何有意义的返回值。本质上，

unit

代表副作用：这意味着返回它的东西意味着对外部世界产生一些影响。由于 F# 不是一种纯粹的语言，因此这种

unit

返回的东西相当普遍。例如，调试日志记录：

let f x =
    if x < 42 then printfn "Something fishy, x = %d" x
    x + 5

有了这样的陈述，就没有歧义了：众所周知，

else

分支也意味着返回

()

。毕竟，

unit

没有其他值，不是吗？同时，总是在末尾添加

else ()

会非常烦人且令人困惑。因此，为了可用性，编译器在这种特定情况下不需要

else

分支。

Answer 2

在 F# 中，

if

是一个表达式，而不是一个语句。每个表达式都需要返回一个值。并且

if

和

else

都需要返回相同类型的值，因为 F# 是强类型语言。因此，如果没有

else

分支，那么默认情况下它的类型为

unit

，但是如果您的

if

返回的值不是

unit

类型，那么您需要有一个具有相同类型的

else

。

Answer 3

每个分支中生成的值的类型必须匹配。如果没有显式的 else 分支，则其类型为 unit。因此，如果then分支的类型是unit以外的任何类型，则必须有一个具有相同返回类型的else分支。

如果从第一个片段中删除

else

，则相当于

let x = 
    if ("hello" = null) 
    then true
    else ()

不进行类型检查。

为什么？我猜测是为了与 OCaml 兼容。

else expr3

部分可以省略，在这种情况下它默认为

else ()

。 (7.7.2)

您可以将

unit

-返回

if

视为与 C 语言

if

语句 等价，而不是表达式。

Answer 4

问题已经回答了，所以我只是用我自己的肤浅观察来跟进

在 F# 中，我们没有语句和表达式。在 F# 中，我们仅使用表达式来进行计算。这是一件好事。

在 C# 中，

if

是一个有意义的语句

if(x)
{
  return 1;
}

如果

x

为 true，则停止执行，并将结果返回给调用者：

1

。

在 F# 中，其中

if

是一个表达式，这意味着无论采用哪个分支，

if

都应该产生一个值。因此这没有什么意义

if x then 1 // What value should else branch evaluate to?

我们必须指定两个分支

if x then 1 else 0

正如其他答案所示，有一种特殊情况，即省略

else

。

if

表达式将产生一个

unit

值，这是我们在 F# 中得到的最接近语句的值。 因为

if

表达式的类型是 unit，所以“true”分支必须是

unit

类型。

if x then ()         // This works
if x then () else () // This works
if x then 1          // This won't work, type mismatch