用纯功能语言制作游戏

问题描述

为了我的功能编程能力，我正在尝试使用F＃构建命令行游戏。借助结构简单的游戏，我可以保持游戏的纯度，例如：

（未经严格测试）

type HangmanGame = HangmanGame [char] string (deriving Show)

runGame :: Game -> IO Game
runGame (Game guessed answer) = do
    guess <- getLine
    -- validate guess
    -- do someting with guess
    runGame (Game guess:guessed answer)

我认为这个简单的类似子手的游戏的主要概念是Game guessed answer已经消失，取而代之的是Game guess:guessed answer。由于游戏只有两个领域，因此以新的价值进行重构非常容易。但是当涉及到...

type ComplicatedGame = Game {
    a :: Int,b :: String,c :: Int,d :: String,...
    z :: String
}

当我只想更改c时，我必须像Game a b newC d ... z那样重建整个游戏价值。

此外，借助类似《太空漫游》游戏系统

type Galaxy = Galaxy {
    name :: String,starSystems :: [StarSystem]
}

type StarSystem = StarSystem {
    name :: String,planets :: Planets
}

type Planet = Planet {
    name :: String,men :: [Human],buildings :: [Building]
}

在单个行星中对men的数量的一次更改将导致Galaxy的整个重建！

由于稍后将使用Unity3d和C＃创建UI系统，因此我想使用F＃创建核心代码。但是我认为禁止变异将导致上述情况，这不是理想的情况。但我也认为，坚持使用C＃会比采用可变性更好，因为可变性不会增加我的函数式编程技能。

请您给我一些建议，以通过函数式编程来创建和处理巨大的数据结构（例如上面的Galaxy示例）。

解决方法

如果您只想替换c值中的ComplicatedGame（我们将其称为cg），则可以使用copy-and-update expression：

let c1 = { cg with c = newC }

如果您愿意，可以嵌套这些，尽管确实很尴尬：

let g1 = { g with starSystems = { (* update one planet here...*) } }

（我没有尝试进行编译，因此我可能在上面做了一些错别字。）

在Haskell中不得不编写嵌套的复制和更新表达式的尴尬导致lenses，但是由于F＃不支持类型类，因此F＃中没有内置的等效项。您可以使用F＃手工制作镜头，但它们不如Haskell那样好。

使用复制和更新表达式时，不重建整个Universe。值是不可变的，因此可以重用您不接触的数据结构。它非常有效，但不如突变有效（尽管编译器的优化可能会达到目标）。