无法在 F# 中重载布尔运算符

Posted 2023-03-28

【中文标题】无法在 F# 中重载布尔运算符

【英文标题】：Cannot overload boolean operators in F#

【发布时间】：2011-02-15 09:57:04

【问题描述】：

F# 确实允许重载像 + 这样的算术运算符，但似乎不允许重载像 || 这样的布尔运算符。以下代码生成一个警告和两个错误：

type MyBool =
    val Value : bool
    new(value) =  Value = value 
    static member (||) (v1: MyBool, v2 : MyBool) =
        new MyBool(v1.Value || v2.Value)
let b1 = new MyBool(true)
let b2 = new MyBool(false)
let b3 = b1 || b2

警告（关于静态成员 (||) 定义）：名称“(||)”不应用作成员名称。如果定义静态成员以供其他 CLI 语言使用，请改用名称“op_BooleanOr”。

错误（在 'let b3' 语句中的 b1 和 b2 上）：此表达式应为 bool 类型，但此处为 MyBool 类型

如果我使用 op_BooleanOr 而不是 (||) 警告会消失，但错误仍然存​​在。

当我对 MyInt 类型中的 + 运算符执行完全相同的操作时，不会出现警告或错误。那么，为什么当我尝试重载时会出现这些警告/错误 ||还是&&？

【参考方案1】：

恐怕 F# 编译器没有对允许您覆盖它们的逻辑运算符进行任何处理（就像 C# 那样）。据我所知，x && y 被简单地编译为if x then y else false，所以x 必须是布尔值。我没有检查 F# 编译器是否支持 C# 中声明的类型的这种行为，但我认为不支持。

据我所知，为您自己的运算符模拟短路行为的最佳方法是使用 lazy 关键字来创建惰性值。然后你可以这样写：

let foo b = 
  printfn "foo %b" b
  MyBool(b)

lazy foo true &&! lazy foo false    // Calls 'foo' for both branches
lazy foo false &&! lazy foo false   // Calls 'foo' only for the first one

这两个运算符可以使用静态成员约束来定义，因此它们应该（原则上）适用于实现 C# 所需运算符的任何类型。

let inline (&&!) (x:Lazy<_>) (y:Lazy<_>) = 
  if (^T: (static member op_False : ^T -> bool) x.Value)
    then x.Value else x.Value &&& y.Value

let inline (||!) (x:Lazy<_>) (y:Lazy<_>) = 
  if (^T: (static member op_False : ^T -> bool) x.Value) 
    then x.Value else x.Value ||| y.Value

然后您可以使用所有必需的运算符定义您的 MyBool 类型（作为旁注，如果您这样定义它，它应该可以在 C# 中以自然方式使用）：

type MyBool(b) =
  member x.Value = b
  static member (|||) (v1: MyBool, v2 : MyBool) = 
    MyBool(v1.Value || v2.Value) 
  static member (&&&) (v1: MyBool, v2 : MyBool) = 
    MyBool(v1.Value && v2.Value) 
  static member op_True (v: MyBool) = v.Value
  static member op_False (v: MyBool) = not v.Value

【讨论】：

感谢您的全面回答！

【参考方案2】：

&& 和|| 与其他运算符的不同之处在于它们是短路的，因此不能简单地作为方法实现。由于这个 .net 定义了 special rules，您需要遵循以启用您自己的类型使用 && 和 ||。

简而言之：您还需要定义operator true 和operator false。

【讨论】：

有没有办法在F#中实现operator true和operator false？我找不到它。

@Halbe：其实我也不知道。对不起。

感谢您的回答。它澄清了无论如何警告和错误的原因！