6.4.3 分步分析（Evaluating）示例

能这像这样自信地使用高阶函数，是需要一些时间的，尤其是嵌套使用。我们将研究前面清单中的代码的地，通过跟踪几个样本输入。从抽象的问题“一般情况下这段代码做什么？”，到具体的问题“特定情况下这段代码做什么？”，通常可以帮助澄清真相。

如果我们第一次输入一个无效的值，会发生什么。那时，从 readInput() 返回的第一个值将是 None。要看到会发生什么，我们使用计算（computation by calculation），可以展示程序是如何一步一步进行计算（evaluates）的。在清单 6.12 中可以看到计算的过程。

清单 6.12 第一个输入无效时的分析

首先，分析 readAndAdd2 的函数体：

readInput() |> Option.bind (fun num–>

  readInput()|> Option.map ((+) num) )

读取用户的第一个输入，然后，用返回的 None 替换 readInput() 调用：

None |> Option.bind (fun num –>

  readInput()|> Option.map ((+) num) )

再分析 Option.bind 调用。lambda 函数没有被调用，因此，整体返回结果是：

None

在第一步，我们用 None 替换函数调用，这是在输入无效数字（例如，空字符串）时，函数的返回值；第二步更加重要，这里，None 作为Option.bind 函数的第二个参数值。然而，None 并不包含任何数，因此，bind 不会调用指定的 lambda 函数，只会做一件事，就是立即返回 None。

现在，如果第一个输入为 20 时，函数的行为又是怎样呢？很明显，会有两种情况：一是第二个输入正确，另一个是输入无效。清单 6.13 显示了第二个输入为 22 时的行为。

清单 6.13 分析两个输入都有效的情况

首先，分析 readAndAdd2 的函数体：

readInput() |> Option.bind (fun num–>

  readInput()|> Option.map ((+) num) )

读取用户的第一个输入，然后，用第一个输入代替 readInput() 调用。这里，它包含了值：

Some(20) |> Option.bind (fun num –>

  readInput()|> Option.map ((+) num) )

分析 Option.bind call 调用。它调用 lambda 函数，并把 20 作为参数值。在代码中，我们用实际值替换所有的 num：

readInput() |> Option.map ((+) 20)  [1]

再读取用户的第二个输入。读取第二个输入值

Some(22) |> Option.map ((+) 20)

下一步，我们分析 Option.map 调用。它调用提供的函数，并把调用的结果打包到差别联合 Some 分支下：

Some( (+) 20 22 )    [2]

最后，分析 + 运算符。计算 20 + 22，结果仍打包在 Some 分支下：

Some(42)

第一步是类似于前一种的情况，但这次，我们用Some(20) 作为参数值调用 Option.bind，这个选项值包含数字，可以作为参数值，传递给提供的 lambda 函数的num 参数。Option.bind 返回从这个函数得到的结果，因此，下一步的结果将是这个函数体[1]。我们还用实际值 20，替换了所有的 num。

然后，我们用 readInput() 读第一个输入值，返回 Some(22)。用 Some(22) 替换 readInput()，我们可以分析 Option.map 函数。这个函数把它作为参数值，另外，把结果打包在 Some 识别器中。因此，下一步显示[2]，需要下一步计算加法，并将结果打包在 Some 中。计算加法之后，最后得到的结果是：Some(42)。

跟着分步解释，我们应该对 Option.bind 和 Option.map 是如何工作的，有了相当好的理解。有了这方面的知道准备，我们就可以看一下如何在 F# 和 C# 中，实现这两种操作了。

6.4.3 分步分析（Evaluating）示例