F♯

F#是由微軟發展的為.NET語言提供運行環境的程序設計語言，是函數程式語言（FP，Functional Programming），函數程式語言最重要的基礎是Lambda Calculus。它是基於OCaml的，而OCaml是基於ML函數程式語言。有時F#和OCaml的程式是可以交互編譯的。

F#支援高階函數、柯里化、惰性求值、續體、模式匹配、閉包、列表推導式和元編程。這是一個用於顯示.NET在不同程式語言間互通的程序設計，可以被.NET中的任意其它代碼編譯和調用。

2002年微軟開始由Don Syme帶領研發F#，從C#，LINQ和Haskell中獲取了經驗，2005年推出第一個版本，2007年7月31日釋出1.9.2.9版。2007年底，微軟宣布F#進入產品化的階段。

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

F#現在在Visual Studio 2015中，版本是4.0。

F#現在在Visual Studio 2017中，版本是4.1。

## 範例

一些小小範例如下：

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

具有構造函數的Person類，該構造函數具有名稱和年齡以及兩個不可變的屬性。

```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)
```

一個經常用於演示函數式語言語法的簡單示例。此處以32位非負整數的階乘函數為例，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
```

斐波那契數列數列示例：

```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
```

一個Windows程序樣本示例:

```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)
```

多線程編程示例（此處為CPU和I/O任務同時進行）:

```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")
```

## 基本資料

- 日語原文：F#
- 文件擴展名：.fs, .fsi, .fsx, .fsscript
- 編程范型：多范型: 函數式, 指令式, 面向對象, 元編程, 並發計算
- 發行日期：2005年 (version 1.0)
- 設計者：微軟研究院, Don Syme
- 開發者：微軟, F♯軟體基金會
- 類型系統：靜態類型, 強類型, 類型推論
- 受影響於：ML, OCaml, C#, Python, Haskell, Scala, Erlang
- 施影響於：F*, LiveScript
- 作業系統：跨平台 (.NET, .NET框架, Mono, JavaScript)
- 許可證：Apache許可證
- wikibooks：F Sharp Programming