【F#从入门到实战】04. F#5.0新特征总结

       欢迎大家来到【F#从入门到实战】，在这里我将分享关于F#编程语言的系列文章，带大家一起去学习和成长，并探索函数编程语言F#这个有趣的世界。所有文章都会结合示例代码和笔者的经验进行讲解，真心想把十余年的IT经验分享给大家，希望对您有所帮助，文章中也定有不足之处，请海涵！本系统文章将从F#基本语法入手，逐步通过自定义类型来实现数学表达式的各种常见解析操作，如对表达式进行求值、化简、展开、求导和求积分等。此系统博文也是了解和实现一个简易的计算机代数系统的基础。

      下面给出【F#从入门到实战】系统专题文章的目录：

【F#从入门到实战】01. F#语言快速入门 
【F#从入门到实战】02. F#数组常见用法   
【F#从入门到实战】03. F#自定义操作符 
【F#从入门到实战】04. F#5.0新特征总结 
【F#从入门到实战】05. F#表达式求值     
【F#从入门到实战】06. F#表达式化简    
【F#从入门到实战】07. F#表达式展开    
【F#从入门到实战】08. F#大整数阶乘    
【F#从入门到实战】09. F#表达式求导   
【F#从入门到实战】10. F#表达式积分   
【F#从入门到实战】11. F#库FParsec入门  
【F#从入门到实战】12. F#库FParsec解析表达式   
【F#从入门到实战】13. F#库FParsec实现求导符号计算   
【F#从入门到实战】14. F#实现分部积分法   

     下面将正式开始本文的介绍： 

     当前的F#最新版本已经升级到5.0了，它随着.NET 5 SDK一起发布，也添加了不少新的特征。这些特征有的是非常强大的。下面会根据微软官网的F#说明文档进行详细的介绍。这里需要注意一下，新版本的F# 5.0 需要首先解决SDK升级或者重新安装的问题，并根据需要升级Visual Studio版本，否则可能会发现虽然安装了最新的 .NET 5 SDK，但是在Visual Studio新建项目时，无法选择到F# 5.0版本。

    1 环境准备

      首先从官网https://dotnet.microsoft.com/download 上下载 .NET 5.0 SDK，如下图所示。这里需要根据自身操作系统来决定下载什么版本，如果是Linux操作系统，需要下载Linux页签下的.NET 5.0 SDK，同理，MacOS操作系统则需要下载MacOS页签下的.NET 5.0 SDK 。

     这里的演示环境是基于Visual Stuido 社区版（免费），其版本为16.10.2 ，如果比这个低的话，建议升级到此版本或者更高。Visual Stuido 是微软推出的一款非常强大的开发IDE，可以很好的提升我们开发代码的效率，并进行代码调试。

      当基本的软件环境搭建完成后，可以利用Visual Stuido 社区版新建一个F#控制台项目，并设置SDK版本为5.0。

      至此，我们就可以愉快的进行F# 5新特征体验了。

    2 F# 5 新特征演示

      首先，介绍一下字符串插值（String interpolation），它有的类似于C#或者JavaScript语言中的新特征。这个字符串插值是在字符串前利用特殊字符$来表示，且占位的字符为{变量名}，这样就可以把定义的变量进行值的替换。另外，它还是至此调用当前上下文中定义的变量值或者方法，对数据进行处理。下面给出一个示例：

[<EntryPoint>]
let main argv =
    //String interpolation
    let version = "5.0"
    let lng = "F#"
    printfn $"Language : {lng}, Version: {version}"
    printfn $"pi = {System.Math.PI}"
    printfn $" 2 * 3 - 1 = { 2 * 3 - 1 }"

     运行此示例，结果如下：

     另外，这个特征还运行用%Type进行类型限定，如果编译器检测出类型不匹配，则在编码阶段即可抛出错误。如下图所示：

     由于变量version是一个字符串类型的值，这里的%d代码一个数值类型，因此不匹配，在编码阶段编译器就可以识别出错误，并用红色波浪线标注。最后，这个特征最牛的地方是可以运行字符类型的代码，这个功能太强了，虽然有一定的安全隐患。下面给出一个示例：

open System

let add x y = x + y 

let square  x  = x  * x 

[<EntryPoint>]
let main argv =
    //String interpolation
    let str_code =
        $"""run code demo:
    {
        let start = 1
        let e = add start 2
        let oddSquares xs =
            xs
            |> List.map square

        let ret = oddSquares [start..e]
        sprintf "%O" ret
    }
    """
    printfn $"{str_code}"
    0 // return an integer exit code

     运行此程序，结果如下：

      其次，介绍一下切片（Slice）一致性，在F# 5.0之前，对于array，string ， list 在特定的情况下，返回的切片结果可能是不一致的。而F# 5.0 后，这几种数据结构切片的行为是一致的。下面给出一个示例：

    //切片一致性
    let list01 = [ 2..9 ]
    let array01 = [| 2..9 |]
    let str01 = "23456789"
    let eList = list01.[1..3]
    printfn $"{eList}"
    let eArray = array01.[1..3]
    printfn $"%A{eArray}"
    let eString = str01.[1..3]
    printfn $"{eString}"

     运行此程序，结果如下：

     当然，F# 5 还支持反向索引(reverse indexes)，下面给出示例：

    //反向索引(reverse indexes)
    let xs = [1..10]
    let lt = xs.[^1..]
    printfn $"{lt}" //[9; 10]
    let lt = xs.[..^7] 
    printfn $"{lt}" //[1; 2; 3]
    let lt = xs.[^3..^1]
    printfn $"{lt}" //[7; 8; 9]

      这个是一个preview功能，需要如下配置<LangVersion>preview</LangVersion>才能运行，如下所示：

  <PropertyGroup>
    <OutputType>Exe</OutputType>
    <TargetFramework>net5.0</TargetFramework>
    <LangVersion>preview</LangVersion>
    <WarnOn>3390;$(WarnOn)</WarnOn>
  </PropertyGroup>

     最后，其他的新特征可以访问官网进行了解，网址为 https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/fsharp/whats-new/fsharp-50