F♯

F#是由微软发展的为.NET语言提供运行环境的程序设计语言，是函数程式语言（FP，Functional Programming），函数程式语言最重要的基础是Lambda Calculus。它是基于OCaml的，而OCaml是基于ML函数程式语言。有时F#和OCaml的程式是可以交互编译的。

F#支援高阶函数、柯里化、惰性求值、续体、模式匹配、闭包、列表推导式和元编程。这是一个用于显示.NET在不同编程语言间互通的程序设计，可以被.NET中的任意其它代码编译和调用。

2002年微软开始由Don Syme带领研发F#，从C#，LINQ和Haskell中获取了经验，2005年推出第一个版本，2007年7月31日释出1.9.2.9版。2007年底，微软宣布F#进入产品化的阶段。

F#已被集成在Visual Studio 2010中，版本是2.0，含有对.Net Framework的完全支持。

F#现在在Visual Studio 2015中，版本是4.0。

F#现在在Visual Studio 2017中，版本是4.1。

## 范例

一些小小范例如下：

```fsharp
// This is a comment for a sample hello world program.
printfn "Hello World!"
```

具有构造函数的Person类，该构造函数具有名称和年龄以及两个不可变的属性。

```fsharp
/// This is a documentation comment for a type definition.
type Person(name : string, age : int) =
    member x.Name = name
    member x.Age = age
    
/// class instantiation
let mrSmith = Person("Smith", 42)
```

一个经常用于演示函数式语言语法的简单示例。此处以32位非负整数的阶乘函数为例，使用F#。

```fsharp
/// Using pattern matching expression
let rec factorial n =
    match n with
    | 0 -> 1
    | _ -> n * factorial (n - 1)

/// For a single-argument functions there is syntactic sugar (pattern matching function):
let rec factorial = function 
    | 0 -> 1 
    | n -> n * factorial (n - 1)
    
/// Using fold and range operator
let factorial n = [1..n] |> Seq.fold (*) 1
```

迭代示例:

```fsharp
/// Iteration using a 'for' loop
let printList lst = 
    for x in lst do
        printfn "%d" x

/// Iteration using a higher-order function
let printList2 lst = 
    List.iter (printfn "%d") lst

/// Iteration using a recursive function and pattern matching
let rec printList3 lst =
    match lst with
    | [] -> ()
    | h :: t ->
        printfn "%d" h
        printList3 t
```

斐波那契数列数列示例：

```fsharp
/// Fibonacci Number formula
let fib n =
    let rec g n f0 f1 =
        match n with
        | 0 -> f0
        | 1 -> f1
        | _ -> g (n - 1) f1 (f0 + f1)
    g n 0 1

/// Another approach - a lazy infinite sequence of Fibonacci numbers
let fibSeq = Seq.unfold (fun (a,b) -> Some(a+b, (b, a+b))) (0,1)

// Print even fibs
[1 .. 10]
|> List.map     fib
|> List.filter  (fun n -> (n % 2) = 0)
|> printList

// Same thing, using a list expression
[ for i in 1..10 do
    let r = fib i
    if r % 2 = 0 then yield r ]
|> printList
```

一个Windows程序样本示例:

```fsharp
// Open the Windows Forms library
open System.Windows.Forms

// Create a window and set a few properties
let form = new Form(Visible=true, TopMost=true, Text="Welcome to F#")

// Create a label to show some text in the form
let label =
    let x = 3 + (4 * 5)
    new Label(Text = sprintf "x = %d" x)

// Add the label to the form
form.Controls.Add(label)

// Finally, run the form
[<System.STAThread>]
Application.Run(form)
```

多线程编程示例（此处为CPU和I/O任务同时进行）:

```fsharp
/// A simple prime number detector
let isPrime (n:int) =
   let bound = int (sqrt (float n))
   seq {2 .. bound} |> Seq.forall (fun x -> n % x <> 0)

// We are using async workflows
let primeAsync n =
    async { return (n, isPrime n) }

/// Return primes between m and n using multiple threads
let primes m n =
    seq {m .. n}
        |> Seq.map primeAsync
        |> Async.Parallel
        |> Async.RunSynchronously
        |> Array.filter snd
        |> Array.map fst

// Run a test
primes 1000000 1002000
    |> Array.iter (printfn "%d")
```

## 基本资料

- 日语原文：F#
- 文件扩展名：.fs, .fsi, .fsx, .fsscript
- 编程范型：多范型: 函数式, 指令式, 面向对象, 元编程, 并发计算
- 发行日期：2005年 (version 1.0)
- 设计者：微软研究院, Don Syme
- 开发者：微软, F♯软件基金会
- 类型系统：静态类型, 强类型, 类型推论
- 受影响于：ML, OCaml, C#, Python, Haskell, Scala, Erlang
- 施影响于：F*, LiveScript
- 操作系统：跨平台 (.NET, .NET框架, Mono, JavaScript)
- 许可证：Apache许可证
- wikibooks：F Sharp Programming