F# 面试题

2025年3月16日 | 阅读 15 分钟

下面列出了 F# 常见面试问题及答案。

1) 什么是 F#？

F# 是一种计算机编程语言。它由微软设计和开发。它支持函数式、面向对象和命令式编程方法。你可以使用这种编程语言创建应用程序。

2) F# 有哪些特性？

F# 具有许多特性。以下是 F# 的主要特性：

类型推断
类型扩展
Less 代码
不可变数据
模式匹配
断言
Lambda 表达式
函数组合和管道
对象表达式
惰性计算等等

3) F# 中有哪些可用的数据类型？

F# 提供了一组丰富的数据类型。它有助于处理任何数据，无论是科学数据、业务分析数据等。你可以在这里查看数据类型表。

F# 中的数据类型

类型	数据类型
原始数据类型	char, byte, bool, int, float
派生数据类型	class, array, list, records, sequence
枚举	enum
单元类型	如果未指定其他数据类型，则使用它。

4) F# 中的单元类型是什么？

单元类型是一种表示特定值缺失的类型。单元类型只有一个值。当没有其他值存在时，此值充当占位符。

示例

let function1 x y = x + y               

function1 10 20      // this line results a compiler warning
    
// changing the code to the following and eliminates the warning
let result = function1 10 20

// Use this if you are calling the function and don't want the return value
function1 10 20 |> ignore

5) F# 中的向上转型和向下转型是什么？

转型是将一种类型转换为另一种类型的过程。F# 主要提供两种运算符来处理向上转型和向下转型。:> 运算符用于向上转型对象，:?> 运算符用于向下转型对象。

示例

type BaseClass() =
 class
  member this.ShowClassName()=
    printfn "BaseClass"
 end

type DerivedClass() = 
 class
  inherit BaseClass()
  member this.ShowClassName()=
   printfn "DerivedClass"
 end

let baseClass = new BaseClass()            
let derivedClass : DerivedClass = new DerivedClass()
baseClass.ShowClassName()    
derivedClass.ShowClassName()
let castIntoBaseClass = derivedClass :> BaseClass        // upcasting 
castIntoBaseClass.ShowClassName()
let castIntoDerivedClass = baseClass :?> DerivedClass   // downcasting
castIntoDerivedClass.ShowClassName()

6) F# 中有哪些可用的运算符？

运算符是一个用于执行操作的符号。可以有许多类型的操作，如算术、位运算、逻辑等。

F# 语言中有以下类型的运算符来执行不同类型的操作。

算术运算符： 算术运算符以数值作为其操作数并返回单个数值。
布尔运算符： 布尔运算符用于检查条件表达式。如果表达式满足条件，则返回 true，否则返回 false。
位运算符： 在 F# 中，位运算符作用于单个位并在评估后返回结果。
可空运算符： 可空运算符用于处理数据库查询。它处理存储在表中代替数据的空值。

7) F# 中有哪些令牌？

关键字： 它包含有关所有 F# 语言关键字的信息链接。
符号和运算符： 它包含 F# 语言中使用的符号和运算符的表格。

8) F# 中的函数组合和管道是什么？

在 F# 中，函数可以由其他函数组合而成。这是一个组合过程，其中一个函数表示两个组合函数的应用。F# 函数管道允许我们以链式调用函数。管道运算符将一个函数和一个参数作为操作数并返回一个值。

F# 函数组合示例

let function1 name= 
  name + " FSharp"
let function2 name = 
   name + " Programming"

let programmingName = function1 >> function2
let result = programmingName "Hello"
printf "%s" result

F# 函数管道示例

let function1 name= 
  name + " FSharp"
let function2 name = 
   name + " Programming"

let result = "Hello" |> function1 |> function2
printf "%s" result

9) F# 中的 lambda 表达式是什么？

Lambda 表达式是未命名或匿名函数。有时，你可能会创建 lambda 表达式而不是定义一个完整的命名函数。它优化了代码。你必须使用 fun 关键字来定义 lambda 表达式。

示例

let result = (fun a -> a+1) 100
printf "%d" result

10) F# 中的内联函数是什么？

F# 内联函数是直接集成到调用代码中的函数。它有助于优化代码，有时还可以提高性能。

示例

type InlineClass() =
  class
    member inline this.inlineFunction(a) = a*a
  end
 
let obj = new InlineClass()
let result = obj.inlineFunction 2
printf "%d" result

11) F# 中的 let 绑定是什么？

绑定是将标识符或函数与值关联的过程。Let 关键字用于将标识符绑定到值。在 F# 中，我们使用 let 关键字来声明变量、函数和私有类成员。

F# 函数中的 Let 绑定

我们使用 let 关键字在 F# 中定义函数。

let ShowName() = 
 printf "Hello FSharp"
ShowName()

12) F# 中的 "do 绑定" 是什么？

Do 绑定用于执行代码而无需定义函数或任何类型。你可以通过在 F# 中使用 do 绑定来编写独立的代码。

示例

type DoBindingClass() = 
 class
  do printf "Hello FSharp"   
 end
new DoBindingClass()

13) F# 中的类型注解是什么？

F# 允许类型注解，以便你可以明确提及标识符或参数的类型或函数的返回类型。你必须使用 : (冒号) 来在 F# 中应用注解。

示例

let a:int = 10
printf "%d" a

14) F# 中的类型推断是什么？

类型推断意味着当你编写代码时，你不需要指定值或变量的类型。F# 编译器足够强大，可以推断值的类型。

示例

let add a b =      //Here, all parameters are inferred to int because of passing values during calling
 a+b               // Return type of this function is int because the type of this expression is int.
printf "%d" (add 10 20)

15) F# 中的自动泛化是什么？

当代码未明确指定任何类型时，编译器会考虑泛型类型。这称为自动泛化。它有助于编写泛型代码而不会增加复杂性。

16) F# 中的元组是什么？

在 F# 中，元组是匿名值的集合。值可以是相同或不同类型。它还允许我们将表达式作为值。

示例

let (id,name) = (1, "Fsharp")
printfn "%d" id
printfn "%s" name  

17) F# 中的函数可以返回多个值吗？

是的，通过使用元组，你可以在函数中返回多个值。

示例

let TupleExample a b = 
 let c = a+b
 let d = a-b
 (c, d)
 
let tupleValues = TupleExample 50 10 
printf "%A" tupleValues

18) F# 中的列表是什么？

它是一个相同类型元素的不可变集合。它保持元素的顺序。

F# 列表示例

let list = [1;2;3;4;5;6;7;8;9]
for i  in list do
 printfn "%d" i

19) F# 中的数组是什么？

数组是相同类型数据的可变集合。它从索引 0 开始，到 n-1 结束，其中 n 是数组的长度。

示例

let arr = [| 1; 2; 3; 4; 5; |]               // Creating and initializing array
for i = 0 to arr.Length-1 do           		// Traversing of array
  printfn "%d" arr.[i]

20) F# 中的序列是什么？

序列是一系列相同类型的元素。它比列表提供更好的性能。

示例

你可以像下面这样创建序列表达式。这里，我们使用了 Seq.iter () 函数来迭代序列。我们还可以使用 for 循环或数组格式说明符来迭代序列元素。

let seq1 =
 seq { 0 .. 10 }
Seq.iter(fun a->printf " %d" a)seq1

21) F# 中的选项是什么？

当函数或变量没有值时，使用 Options 类型。它提供了一个表达式 Some 和一个值 None 来处理空值或变量。

示例

let sub a b =
 if(a>b) then
  Some(a-b)
  else None
printf "%A" (sub 20 10)

22) F# 中的泛型是什么？

F# 允许你编写泛型函数、方法、类型、变量等。它有助于避免为每种类型重复代码。通过编写泛型代码，你可以将其应用于任何类型或值。

示例

let genericFunctionExample<'T> x y =
    printfn "%A %A" x y

genericFunctionExample<int> 1 2

23) F# 中的记录是什么？

记录用于以标签和值的形式存储元素。它可以存储任何数据。你不需要像列表一样存储相同类型的值。记录默认是不可变的，因此你不能修改原始记录。

示例

type RecordExample = { x : float; y: float; z: float; }
let getRecordValues = { x = 2.0; y = 1.0; z = 0.0; }
printf "%A\n" getRecordValues         	// Access all values of record
printf "%f" getRecordValues.x	// Access individual values of record

24) F# 中的枚举是什么？

枚举通常称为 enums。它是标签和值对的组合。标签分配给值的子集。你可以用它们代替文字，使代码更具可读性和可维护性。

示例

type Year =
   | January = 0
   | Fabruary = 1
   | March = 2
   | April = 3

// Use of an enumeration.
let monthName = enum<Year>(3)
printf "%A" monthName
let monthLiteral : Year = Year.January
let n = int monthLiteral
printf "\n%d" n

25) F# 中的引用单元格是什么？

引用单元格指内存位置。它允许你创建可变值。F# 默认使用不可变数据结构。

示例

let refVariable = ref 50
printf "%d" refVariable.Value

26) F# 中的结构是什么？

F# 结构是一种数据结构，用于组织数据，它是值类型，比类更高效。它不允许 let 绑定，因此你必须使用 val 关键字声明字段。

示例

type Book = struct
   val title : string
   val author: string
   val price : float
   new (title, author, price) =           // Constructor
      {title = title; author = author; price = price;}
end
let book = new Book("FSharp Programming", "Chris Smith", 100.0)   // Calling Constructor
printfn "Title  : %s " book.title
printfn "Author : %s"  book.author
printfn "Price  : $%0.2f"  book.price   

27) F# 中的辨别联合是什么？

它是一种有用的数据结构。它有助于存储异构数据。联合用于表示树数据结构。它提供案例，每个案例都包含异构数据。

示例

type Calcualte =  
    | Add of val1 : int * val2 : int  
    | Multiply of val1 : int * val2 : int  
  
let compute vall =  
   match vall with  
     | Add (val1, val2) -> val1+val2  
     | Multiply (val1, val2)->val1*val2  
  
let addition = compute (Add(10,10))  
let multiplication = compute (Multiply(2,5))  
  
printf "Addition = %d\nMultiplication = %d" addition multiplication  

28) F# 中的对象是什么？

对象是现实世界的实体。它可以是任何东西，例如手机、汽车、足球等。

对象是类的实例，我们可以通过使用该类的对象访问类的所有成员。

让我们看一个如何在 F# 中创建对象的示例。

29) F# 中的类是什么？

类是对象的模板或蓝图。它用于封装数据成员和成员方法。它可以包含字段、方法、构造函数、静态方法等。

示例

type Student (id,name)= 
 class
  member x.show = 
  printf "%d \n%s" id name 

 end
let a = new Student (12,"FSharp")
a.show

30) F# 中的构造函数是什么？

在 F# 中，构造函数与其他 .Net 语言有所不同。总是存在主构造函数，它们可能带有参数也可能不带参数。这些参数的作用域贯穿整个类。

示例

type Employee(name) = 
 class
  do printf "%s" name
 end
let e = new Employee("FSharp")

31) F# 中的 self 是什么？

在 F# 中，self 用于引用类类型的当前对象。Self 与 C# 和 Java 中的 this 关键字相同。你可以随意命名 self 标识符。你不会像在 .Net 语言中那样受限于 this 或 self 等名称。

示例

type Employee(id,name) as this =
    let id = id
    let name = name
    do this.Display()   		// This is how we can use self(this) object
    member this.Display() =
        printf "%d %s" id name
let e =new Employee(100, "Rajkumar")

32) F# 中的 static 是什么？

在 F# 中，static 是一个关键字。它用于创建静态字段或静态方法。Static 不属于对象的一部分。它有自己的内存空间来存储静态数据。它用于在对象之间共享公共属性。

示例

type Account(accno,name) = class
 static let rateOfInterest = 8.8
 member this.display()=
  printfn "%d %s %0.2f" accno name rateOfInterest 
end
let a1 = new Account(101,"Rajkumar")
let a2 = new Account(102, "john")
a1.display()
a2.display()

33) F# 中的继承是什么？

在 F# 中，继承是子类自动获取其父类的所有属性和行为的过程。它用于代码重用。

示例

type Employee(name:string) =
 class
  member this.ShowName() = printf"Name = %s\n" name
 end
type Manager(name,salary:int) =
 class
  inherit Employee(name)
  member this.ShowSalary() = printf"Salary = $%d" salary
 end
let manager = new Manager("Rajkumar",10000)
manager.ShowName()
manager.ShowSalary()

34) F# 中的方法重写是什么？

方法重写是面向对象编程方法的一个特性。它有助于实现多态性。我们可以通过继承实现方法重写。

示例

type Employee() =
 class
  abstract ShowName : unit -> unit
  default this.ShowName() = printfn"This is base class method"
 end 
type Manager() =
 class
  inherit Employee()
  override this.ShowName() = printf "This is derived class method"
 end

let employee = new Employee()
let manager = new Manager()
employee.ShowName()
manager.ShowName()

35) 什么是抽象类？

抽象类用于提供类成员的完整实现。它可能包含非抽象方法。继承抽象类的类必须提供抽象类的所有抽象方法的实现。

示例

[<AbstractClass>]
type AbstractClass() = 
 class
  abstract member ShowClassName : unit -> unit
 end
type DerivedClass()  = 
 class
  inherit AbstractClass()
  override this.ShowClassName() = printf "This is derived class."
 end

let a = new DerivedClass()
a.ShowClassName()

36) F# 中的接口是什么？

F# 提供接口类型。它提供纯粹的抽象。它是一组抽象方法的集合。

示例

type IEmployee =
   abstract member ShowName : unit -> unit
type Manager(id:int, name:string) =
   interface IEmployee with
      member this.ShowName() = printfn "Id = %d \nName = %s" id name

let manager = new Manager(100,"RajKumar")
//manager.ShowName()    // error: you can't directly access interface abstract method by using class object.
// so, we need to upcast class type object to interface type by using :> operator.
(manager :> IEmployee).ShowName()

37) F# 中的类型扩展是什么？

类型扩展允许你向先前定义的对象类型添加新成员。

示例

type ClassExtension() =
 member this.ShowBefore() = printfn"Class before extension"

// Define type extension.
type ClassExtension with
 member this.ShowAfter() = printfn"Class after extension"

let classExtension = new ClassExtension()
classExtension.ShowBefore()
classExtension.ShowAfter()

38) F# 中的委托是什么？

在 F# 中，委托是引用类型。它允许我们将函数作为对象调用。这是该语言的一个特性。它比其他函数式编程语言具有优势。

示例

type Deligate() =
  static member mul(a : int, b : int) = a * b
  member x.Mul(a : int, b : int) = a * b
type Multiply = delegate of (int * int) -> int

let getIt (d : Multiply) (a : int) (b: int) =
   d.Invoke(a, b)
let d : Multiply = new Multiply( Deligate.mul )
for (a, b) in [(5, 8) ] do
  printfn "%d * %d = %d" a b (getIt d a b)

39) F# 中的对象表达式是什么？

F# 对象表达式是一个特殊的表达式。它创建了一个新的匿名对象类型实例，该实例基于现有基类型、接口或一组接口。

示例

let ex =
 {
      new System.Exception() with member x.ToString() = "Hello FSharp" 
 }
printfn "%A" ex

40) 什么是异常处理？

异常处理是处理程序异常终止的标准机制。异常是在程序执行期间发生的情况。它可能导致程序异常终止，例如除以零或空指针。

示例

let ExExample a b =
 let mutable c = 0
 c <- (a/b)
 printfn "Rest of the code"

ExExample 10 0

41) F# 中的 try-with 块是什么？

在 F# 中，你可以创建用户定义的异常。它提供了根据要求定义自定义异常的灵活性。

示例

let ExExample a b =
  let mutable c = 0
  try
    c <- (a/b)
  with
    | :? System.DivideByZeroException as e -> printfn "%s" e.Message
  printfn "Rest of the code"

ExExample 10 0

42) F# 中的 FailWith 和 InvalidArg 是什么？

在 F# 中，你可以显式抛出异常。你被允许抛出自定义异常。你还可以使用 Exception 的预定义方法（如 Failwith 和 InvalidArgs）抛出异常。

FailWith 关键字示例

let TestAgeValidation age  =
  try
     if (age<18) then failwith "Sorry, Age must be greater than 18"
  with
     | Failure(e) -> printfn "%s" e; 
  printf "Rest of the code"
TestAgeValidation 10

InvalidArg 关键字示例

let TestInvalidArgument age =
 if(age<18) then
  invalidArg "TestInvalidArgument" ("Sorry, Age must be greater than 18")

TestInvalidArgument 10

43) F# 中的断言是什么？

assert 表达式是 F# 的一个调试功能。你可以用它来测试一个表达式。在调试模式下失败时，它会生成一个系统错误对话框。

示例

let divide (x:int, y:int):int =
 assert (x>0)
 let z = (x/y)
 z

let result = divide(10,2)
printf "%d" result

44) F# 中的模块是什么？

模块是类、函数和类型的集合。它有助于组织相关代码，以便我们可以轻松维护代码。

示例

open Arithmetic
printf "%d" (sub 20 10)

45) F# 中的访问控制是什么？

访问控制指定代码的可访问性。通过使用这些，你可以指定数据、方法、类等的作用域。

F# 中有 3 种类型的访问控制。

Public： Public 访问控制也称为默认。它对所有人都是可访问的。如果你在代码中未明确指定任何访问控制，则默认遵循 public 访问控制。
Private： F# 提供 private 关键字来在类或类型中声明私有成员。私有成员的作用域仅限于其声明的局部块。
Internal： Internal 访问控制只能从同一程序集访问。程序集是你的 F# 代码编译后由编译器自动生成的文件。

46) F# 中的资源管理是什么？

F# 借助 use 和 using 关键字管理资源。资源可以是数据、文件或网络等。它从操作系统或其他服务提供商获取资源，以便将其提供给其他应用程序。

示例

open System.IO
let ReleaseFile fileName content =
    using (System.IO.File.CreateText(fileName)) ( fun textFile ->
        textFile.WriteLine("{0}", content.ToString() )
    )

ReleaseFile "file/textFile.txt" "This is a text file. \nIt contains data."

47) F# 中的属性是什么？

在 F# 中，属性用于为程序代码构造启用元数据。属性可以应用于任何构造，如函数、模块、方法和类型。

示例

open System
[<Obsolete("Do not use. Use newFunction instead.")>]
let updateSystem() = 
 printf "updating..."

updateSystem

48) F# 中的签名是什么？

在 F# 中，签名文件包含有关公共签名的信息。签名可以是一组程序元素，例如类型、命名空间和模块。

签名文件名为 signature.fsi

namespace FSharpPrograms
  module Arithmetic =
    val add : int * int -> int
    val sub : int * int -> int

49) F# 中的 open 关键字是什么？

导入声明指定一个模块或命名空间。你可以引用其元素而无需使用完全限定名称。

示例

open System
Console.WriteLine("Hello, this is F# here.")

50) 'base' 关键字的目的是什么？

'base' 关键字用作基类对象的名称。

51) 'begin' 关键字的目的是什么？

它用于表示代码块的开始。

52) 'elif' 关键字的目的是什么？

它的用法与 else if 分支相同。

53) 'yield' 关键字的目的是什么？

Yield 关键字用于序列表达式中以产生序列值。

54) 'rec' 关键字的目的是什么？

它用于指示递归函数。

55) 'extern' 关键字的目的是什么？

它用于指示声明的程序元素在其他程序集或二进制文件中定义。

56) 编写辨别联合的声明语法。

type name = 
| case-identifier1 [of [ fieldname1 : ] type1 [ * [ fieldname2 : ] 
type2 ...]
| case-identifier2 [of [fieldname3 : ]type3 [ * [ fieldname4 : ]type4 ...]

57) “F# 中的变量是不可变的”请解释。

这意味着，一旦值分配给变量，就不能更改它。

58) 'raise' 函数的用途是什么？

它用于指示错误发生。

59) F# 中的惰性计算是什么？

惰性计算是 F# 的一个特性。惰性计算不会立即求值。它在需要结果时才执行。

示例

let add x y  = x+y
let result = lazy (add 10 10)
printfn "%d" (result.Force())

60) F# 中的 XML 文档是什么？

在 F# 中，你可以从三斜杠 (///) 代码注释生成文档。XML 注释可以放在代码文件 (.fs) 或签名 (.fsi) 文件中的声明之前。

示例

let add x y  = x+y
let result = lazy (add 10 10)
printfn "%d" (result.Force())

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