Jeśli SML.NET ma funktory, dlaczego nie może F #?

Question

Pytanie to rozpoczęła się z

1. My tłumaczeniu "ML for the Working Programmer" (WorldCat) L. C. Paulson do F #, który wykorzystuje funktory w przykładach.
2. Ostateczne pragnienie przetłumaczenia "Purely Functional Data Structures" przez Chrisa Okasaki, który używa funktorów.
3. Czytanie "CATEGORIES TYPES AND STRUCTURES - An Introduction to Category Theory for the working computer scientist" (WorldCat) autorstwa Andrei Asperti i Giuseppe Longo.
4. Niezrozumienie wszystkiego, głównie teorii kategorii.

SML.NET może tworzyć funktory i pracować z Microsoft .NET.
* Patrz: SML.NET User Guide Rozdział 4.8.2 Typy klas i funktory?

Wciąż widzę, że F # nie może wykonywać prawdziwych funktorów z powodu pewnych ograniczeń w Microsoft .NET.
* Can ML functors be fully encoded in .NET (C#/F#)?
* Any workaround for functor?

Więc jeśli SML.NET mógłby zrobić funktory na .NET to dlaczego nie można F #? Co zrobił SML.NET, że F # nie może?

Im więcej dowiaduję się o funktorach pochodzących z teorii kategorii, tym bardziej widzę ich piękno i pragnę je mieć w języku F #.

EDIT

W dążeniu do lepszego zrozumienia relacji między kategorii teorii i programowania funkcyjnego zobaczyć te Q&A w CS:StackExchange.

Answer 1

Nie ma fundamentalne ograniczenie .NET, który zatrzymuje funktory od realizowanych w F #. To prawda, że ​​nie można ich reprezentować bezpośrednio w metadanych .NET, ale nie mogą też korzystać z innych funkcji języka F #, takich jak typy związków. Kompilatory języków z funktorami (np. Standard ML, OCaml) mają przepustkę o nazwie defunctorize; działa podobnie jak rozszerzenie szablonu C++, ponieważ "spłaszcza" funktory, wyspecjalizowując je w zwykłe moduły.

Kompilator F # może zrobić to samo, ale musisz zapytać: w jaki sposób będzie to narażone na inne języki .NET? Od funktory nie może być bezpośrednio kodowanego w systemie typu .NET, trzeba by wymyślić jakiś sposób, aby je reprezentują; i czy ta reprezentacja jest trudna/niemożliwa do użycia z C# czy VB.NET, czy nadal byłoby sensowne dołączanie funktorów F #? Nie nietrywialną częścią sukcesu F # jest możliwość łatwego współdziałania (w obu kierunkach) z C# i VB.NET.

EDYCJA: Nie zrozumcie mnie źle - chciałbym mieć funktory w języku F #, byliby naprawdę przydatni do obsługi kilku przypadków, które są obecnie bolesne i/lub niemożliwe do zrealizowania bez nich. Podkreślam tylko, że głównym powodem, dla którego język nie ma jeszcze (i być może nigdy nie będzie) funktorów jest to, że kwestia współdziałania nie została rozwiązana; problem z kodowaniem metadanych jest w rzeczywistości łatwy.

EDIT 2: Kod do defunctorize przejściu MLton: defunctorize.fun

Aktualizacja: miałem myśl o tym, jak funktory faktycznie mógłby być wyrażona w systemie typu .NET, więc ułożyła mały eksperyment. Nie jest ładna, ale działa - więc teraz wiemy, że przynajmniej możliwe jest, że F # może pewnego dnia wspierać funktory. W praktyce złożoność kodu eksperymentalnego będzie ukryta przez kompilator/język. Jeśli chcesz to sprawdzić: experimental-functors