Thunk函数的含义和用法

发表于 | 阅读次数: |

弄清楚 Thunk 函数的前提下先看两个定义，什么是求值策略？

求值策略

求值策略即编程语言的函数在进行参数传递时，函数的参数到底应该什么时候进行计算求值比较好；这里也是一个争论点，观点一是“传值调用(call by value)”，观点二是“传名调用(call by name)”；那么这两种观点有什么区别呢？

  1. 传值调用

例如：

1
2
3
4
5
6
var x = 1;
funciton f(m) {
  return m * 2;
}

f(x + 5);

在这个函数上如果用传值调用(call by value)的话，即在进入函数体之前就计算 x + 5 的值(等于 6)，再将已经求出的这个值传入函数 f；c 语言就是这种策略。

1
2
3
f(x + 5)
// 传值调用，等同于
f(6)
  1. 传名调用

还是前面的例子，如果用传名调用(call by name)的话，即直接将表达式 x + 5 传入函数体，只在函数体内部用到它的时候进行求值； Hskell 语言就是采用的这种策略。

1
2
3
f(x + 5)
// 传名调用，等同于
(x + 5) * 2

通过上面两个例子的说明，传值调用和传名调用哪一种方法比较好，回答是各有利弊。这里的传值调用比较简单，但是对参数求值的时候，实际上还没用到这个参数，有可能造成性能损失。

1
2
3
4
5
function f(a, b) {
  return b;
}

f(3 * x * x - 2 * x - 1, x);

这里的示例中就是在函数 f 的参数中传入了两个参数并进行了大量计算，而函数体内并没有用到第一个进行大量计算的参数值，实际上对这个参数的求值就是没有必要的；因此，有一些人更倾向于“传名调用”，即在执行的时候求值。

Thunk 函数的含义

在编译器中的“传名调用”实现时，往往是将参数放到一个临时函数中，再将这个临时函数传入函数体。而这个临时函数就叫做 Thunk 函数。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
function f(m) {
  return m * 2;
}
f(x + 5);

// 等同于

var thunk = function () {
  return x + 5;
}
function f(thunk) {
  return thunk() * 2;
}

在这里，函数 f 中的参数 x + 5 被一个函数替换了，凡是用到原参数的地方，对 Thunk 函数求值即可。
**这就是 Thunk 函数的定义，它是“传名调用”的一种实现策略，用来替换某个表达式。

JavaScript 语言的 Thunk 函数

JavaScript 语言是传值调用，它的 Thunk 函数含义有所不同。在 JavaScript 语言中， Thunk 函数替换的不是表达式，而是多参数函数，将其替换成单参数的版本，且只接受回调函数作为参数。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
// 正常版本的 readFile(多参数)
fs.readFile(filename, callback);

// Thunk 版本的 readFile(单参数)
var readFileThunk = Thunk(filename);
readFileThunk(callback);

var Thunk = function(filename) {
  return function (callback) {
    return fs.readFile(filename, callback);
  }
}

这里把 fs 模块的 readFile 方法从多个参数转换成单个参数的函数后，这个单参数的版本就是 Thunk 函数。

最后，只要参数有回调函数，就能写成 Thunk 函数的形式，这里给出一个 Thunk 函数转换器做记录(来自阮老师):

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
var Thunk = function (fn) {
  return function() {
    var args = Array.prototype.slice.call(arguments);
    return function (callback) {
      args.push(callback);
      return fn.apply(this, args);
    }
  }
}

//将上面的 readFile 用转换器做一个处理
var readFileThunk = Thunk(fs.readFile);
readFileThunk(filename)(callback);

总结
Thunk 函数其实就是“传名调用”的一种实现策略，将参数放到一个临时函数并将临时函数传入函数体进行执行。