准备 C# 面试时，我复习到 struct，顺手查了下 C# 10 的 [[record-struct]]。结果这一查，从 record 的 [[with]] 关键字一路追到了函数式编程，最后还搞明白了链式编程和函数式编程到底是什么关系。

✦ record 和 with 表达式

record 类型有个特点：属性默认是只读的，修改时得用 with 创建新对象。

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var user2 = user1 with { Age = 26 };

这行代码不会改变 user1，而是生成一个新对象 user2，只有 Age 不同。这叫非破坏性修改，是 [[functional-programming]] 的典型做法。

我当时就好奇了：C# 不是面向对象语言吗，怎么还搞函数式这套？

✦ 函数式编程是什么

查了资料后，我觉得 [[functional-programming]] 就是一种写代码的约定。核心几条：

[[pure-function]]：同样输入，永远同样输出，不偷偷改全局变量，不写数据库，不打印控制台。

[[immutability]]：变量创建后不改。想改？用 with 那样生成新的。

函数当参数传递：函数可以像变量一样传来传去，C# 里用 Func 和 Action [[delegate]] 实现。

声明式写法：告诉程序”做什么”，而不是”怎么做”。LINQ 就是典型，比 for 循环清晰。

关于 [[pure-function]]，我想起以前常用的一个技巧：用异常过滤器记日志。

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try { ... }
catch(Exception ex) when (LogException(ex)) { }

这不算函数式。when 本意是条件判断，拿来偷偷执行 I/O 操作，违背了纯函数的原则。函数式处理错误一般不抛异常，而是返回 [[result-t]] 这样的包装对象。

✦ 不用语法糖也能函数式

没有 record 语法糖，能不能写函数式代码？能。

[[functional-programming]] 是思想约束。老版本 C# 里，你可以：

  • 把 class 属性设为只读，只通过构造函数赋值，手写克隆方法返回新对象。这就是 [[immutability]]。
  • 写静态方法，不碰实例状态，只靠参数算结果。这就是 [[pure-function]]。
  • 写方法接收 Func<T, bool> 参数来过滤集合。这就是高阶函数。

C# 近几年加的语法糖（LINQ、record、[[pattern-matching]]），就是让函数式代码写起来不那么别扭。

✦ 链式编程和函数式编程

看这段代码时，我脑子里冒出个问题：

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var finalUser = user1.With(age: 26).With(name: "Alice");

这叫 [[chaining]] 还是 [[functional-programming]]？

理清后发现，这是两回事：

[[chaining]] 是写法：方法返回对象，就能用点号接下去。

[[functional-programming]] 是约束：链的每一步都不能改原数据，得生成新数据。

StringBuilder 就是反例：

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sb.Append("Hello").Append("World");

这是 [[chaining]]，但不是函数式。Append 在内部改了 sb 自身的状态。

LINQ 和 record 的 With() 不同，它们每一步都生成新拷贝，没有副作用。所以它们既是链式写法，也是函数式实现。

✦ 小结

从 struct 面试题出发，顺着 record 和 with 的线索，我搞明白了 [[functional-programming]]，也分清了 [[chaining]] 和函数式编程的区别。

现在的 C# 已经不是纯粹的面向对象语言了。微软加的这些语法糖，大概就是想让我们用面向对象建模，用函数式写逻辑。

保持好奇心，顺着一个语法点往下挖，能学到不少东西。