Что такое дескриптор функции и чем он полезен? - PullRequest
Новая
       29

Что такое дескриптор функции и чем он полезен?

38 голосов
/ 28 апреля 2009

Может кто-нибудь объяснить мне значение оператора @ (дескриптор функции) и зачем его использовать?

Ответы [ 3 ]

49 голосов
/ 28 апреля 2009

Оператор дескриптора функции в MATLAB действует по сути как указатель на конкретный экземпляр функции. В некоторых других ответах обсуждалось несколько его применений, но я добавлю еще одно использование, которое я часто использую для этого: поддержание доступа к функциям, которые больше не находятся «в области видимости».

Например, следующая функция инициализирует значение count, а затем возвращает дескриптор функции для вложенной функции increment: 

function fHandle = start_counting(count)

  disp(count);
  fHandle = @increment;

  function increment
    count = count+1;
    disp(count);
  end

end

Поскольку функция increment является вложенной функцией , ее можно использовать только внутри функции start_counting (т. Е. Рабочая область start_counting является ее «областью действия»). Однако, возвращая дескриптор функции increment, я все еще могу использовать его за пределами start_counting, и он по-прежнему сохраняет доступ к переменным в рабочей области start_counting! Это позволяет мне сделать это: 

>> fh = start_counting(3);  % Initialize count to 3 and return handle
     3

>> fh();  % Invoke increment function using its handle
     4

>> fh();
     5

Обратите внимание, как мы можем продолжать увеличивать счет, даже если мы находимся за пределами функции start_counting. Но вы можете сделать что-то еще более интересное, снова вызвав start_counting с другим номером и сохранив дескриптор функции в другой переменной: 

>> fh2 = start_counting(-4);
    -4

>> fh2();
    -3

>> fh2();
    -2

>> fh();  % Invoke the first handle to increment
     6

>> fh2();  % Invoke the second handle to increment
    -1

Обратите внимание, что эти два разных счетчика работают независимо. Дескрипторы функций fh и fh2 указывают на разные экземпляры функции increment с разными рабочими пространствами, содержащими уникальные значения для count.

В дополнение к вышесказанному, использование дескрипторов функций в сочетании с вложенными функциями может также помочь упростить дизайн графического интерфейса, как я иллюстрирую в этой другой публикации SO .

18 голосов
/ 28 апреля 2009

Функциональные ручки - чрезвычайно мощный инструмент в Matlab. Хорошее начало - прочитать онлайн-справку, которая даст вам гораздо больше, чем я могу. В командной строке введите 

doc function_handle

Дескриптор функции - это простой способ создать функцию в одну строку. Например, предположим, что я хотел бы численно интегрировать функцию sin (k * x), где k имеет некоторое фиксированное внешнее значение. Я мог бы использовать встроенную функцию, но дескриптор функции гораздо аккуратнее. Определить функцию 

k = 2;
fofx = @(x) sin(x*k);

Теперь я могу оценить функцию fofx в командной строке. MATLAB знает, что такое k, поэтому теперь мы можем использовать fofx как функцию. 

fofx(0.3)
ans =
         0.564642473395035

На самом деле, мы можем передавать fofx как переменную. Например, давайте вызовем quad для численного интегрирования. Я выберу интервал [0, пи / 2]. 

quad(fofx,0,pi/2)
ans =
         0.999999998199215

Как видите, quad выполнил численное интегрирование. (Кстати, встроенная функция была бы, по крайней мере, на порядок медленнее, и с ней гораздо проще работать.) 

x = linspace(0,pi,1000);
tic,y = fofx(x);toc
Elapsed time is 0.000493 seconds.

Для сравнения попробуйте встроенную функцию. 

finline = inline('sin(x*k)','x','k');
tic,y = finline(x,2);toc
Elapsed time is 0.002546 seconds.

Отличная вещь в дескрипторе функции - вы можете определить его на лету. Минимизируйте функцию cos (x) за интервал [0,2 * pi]? 

xmin = fminbnd(@(x) cos(x),0,2*pi)
xmin =
          3.14159265358979

Существует множество других применений для функций-манипуляторов в MATLAB. Я только поцарапал поверхность здесь.

15 голосов
/ 28 апреля 2009

Отказ от ответственности: код не проверен ...

Оператор дескриптора функции позволяет вам создать ссылку на функцию и передать ее, как и любую другую переменную: 

% function to add two numbers
function total = add(first, second) 
    total = first + second;
end

% this variable now points to the add function
operation = @add;

Как только вы получите дескриптор функции, вы можете вызывать его как обычную функцию: 

operation(10, 20); % returns 30

Одна приятная особенность дескрипторов функций заключается в том, что вы можете передавать их так же, как и любые другие данные, поэтому вы можете писать функции, которые воздействуют на другие функции. Это часто позволяет легко выделить бизнес-логику: 

% prints hello
function sayHello 
    disp('hello world!');
end

% does something five times
function doFiveTimes(thingToDo) 
    for idx = 1 : 5 
        thingToDo();
    end
end

% now I can say hello five times easily:
doFiveTimes(@sayHello);

% if there's something else I want to do five times, I don't have to write
% the five times logic again, only the operation itself:
function sayCheese 
    disp('Cheese');
end
doFiveTimes(@sayCheese);

% I don't even need to explicitly declare a function - this is an 
% anonymous function:
doFiveTimes(@() disp('do something else'));

Документация Matlab содержит более полное описание синтаксиса Matlab и описывает некоторые другие способы использования таких дескрипторов функций, как графические обратные вызовы.

...