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language: Scala
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filename: learnscala-zh.scala
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contributors:
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- ["George Petrov", "http://github.com/petrovg"]
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- ["Dominic Bou-Samra", "http://dbousamra.github.com"]
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- ["Geoff Liu", "http://geoffliu.me"]
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translators:
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- ["Peiyong Lin", ""]
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- ["Jinchang Ye", "http://github.com/alwayswithme"]
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- ["Guodong Qu", "https://github.com/jasonqu"]
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lang: zh-cn
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Scala - 一门可拓展的语言
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```scala
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/*
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自行设置:
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1) 下载 Scala - http://www.scala-lang.org/downloads
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2) unzip/untar 到您喜欢的地方，并把 bin 子目录添加到 path 环境变量
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3) 在终端输入 scala，启动 Scala 的 REPL，您会看到提示符：
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scala>
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这就是所谓的 REPL (读取-求值-输出循环，英语： Read-Eval-Print Loop)，
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您可以在其中输入合法的表达式，结果会被打印。
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在教程中我们会进一步解释 Scala 文件是怎样的，但现在先了解一点基础。
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*/
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/////////////////////////////////////////////////
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// 1. 基础
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/////////////////////////////////////////////////
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// 单行注释开始于两个斜杠
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/*
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多行注释，如您之前所见，看起来像这样
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*/
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// 打印并强制换行
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println("Hello world!")
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println(10)
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// 没有强制换行的打印
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print("Hello world")
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// 通过 var 或者 val 来声明变量
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// val 声明是不可变的，var 声明是可修改的。不可变性是好事。
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val x = 10 // x 现在是 10
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x = 20 // 错误: 对 val 声明的变量重新赋值
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var y = 10
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y = 20 // y 现在是 20
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/*
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Scala 是静态语言，但注意上面的声明方式，我们没有指定类型。
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这是因为类型推导的语言特性。大多数情况， Scala 编译器可以推测变量的类型，
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所以您不需要每次都输入。可以像这样明确声明变量类型：
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*/
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val z: Int = 10
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val a: Double = 1.0
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// 注意从 Int 到 Double 的自动转型，结果是 10.0, 不是 10
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val b: Double = 10
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// 布尔值
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true
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false
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// 布尔操作
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!true // false
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!false // true
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true == false // false
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10 > 5 // true
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// 数学运算像平常一样
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1 + 1 // 2
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2 - 1 // 1
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5 * 3 // 15
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6 / 2 // 3
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6 / 4 // 1
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6.0 / 4 // 1.5
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// 在 REPL 计算一个表达式会返回给您结果的类型和值
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1 + 7
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/* 上行的结果是：
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scala> 1 + 7
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res29: Int = 8
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这意味着计算 1 + 7 的结果是一个 Int 类型的对象，其值为 8
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||
注意 "res29" 是一个连续生成的变量名，用以存储您输入的表达式结果，
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||
您看到的输出可能不一样。
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*/
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||
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||
"Scala strings are surrounded by double quotes"
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'a' // Scala 的字符
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// '不存在单引号字符串' <= 这会导致错误
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// String 有常见的 Java 字符串方法
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"hello world".length
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"hello world".substring(2, 6)
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"hello world".replace("C", "3")
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||
// 也有一些额外的 Scala 方法，另请参见：scala.collection.immutable.StringOps
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"hello world".take(5)
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"hello world".drop(5)
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// 字符串改写：留意前缀 "s"
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val n = 45
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s"We have $n apples" // => "We have 45 apples"
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// 在要改写的字符串中使用表达式也是可以的
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val a = Array(11, 9, 6)
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||
s"My second daughter is ${a(0) - a(2)} years old." // => "My second daughter is 5 years old."
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||
s"We have double the amount of ${n / 2.0} in apples." // => "We have double the amount of 22.5 in apples."
|
||
s"Power of 2: ${math.pow(2, 2)}" // => "Power of 2: 4"
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||
// 添加 "f" 前缀对要改写的字符串进行格式化
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||
f"Power of 5: ${math.pow(5, 2)}%1.0f" // "Power of 5: 25"
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f"Square root of 122: ${math.sqrt(122)}%1.4f" // "Square root of 122: 11.0454"
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||
// 未处理的字符串，忽略特殊字符。
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raw"New line feed: \n. Carriage return: \r." // => "New line feed: \n. Carriage return: \r."
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// 一些字符需要转义，比如字符串中的双引号
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"They stood outside the \"Rose and Crown\"" // => "They stood outside the "Rose and Crown""
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// 三个双引号可以使字符串跨越多行，并包含引号
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val html = """<form id="daform">
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<p>Press belo', Joe</p>
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<input type="submit">
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</form>"""
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/////////////////////////////////////////////////
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// 2. 函数
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/////////////////////////////////////////////////
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// 函数可以这样定义:
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//
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// def functionName(args...): ReturnType = { body... }
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//
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// 如果您以前学习过传统的编程语言，注意 return 关键字的省略。
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// 在 Scala 中， 函数代码块最后一条表达式就是返回值。
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def sumOfSquares(x: Int, y: Int): Int = {
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val x2 = x * x
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val y2 = y * y
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||
x2 + y2
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||
}
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||
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// 如果函数体是单行表达式，{ } 可以省略：
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def sumOfSquaresShort(x: Int, y: Int): Int = x * x + y * y
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// 函数调用的语法是熟知的：
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sumOfSquares(3, 4) // => 25
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// 在多数情况下 (递归函数是需要注意的例外), 函数返回值可以省略，
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// 变量所用的类型推导一样会应用到函数返回值中：
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def sq(x: Int) = x * x // 编译器会推断得知返回值是 Int
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// 函数可以有默认参数
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def addWithDefault(x: Int, y: Int = 5) = x + y
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addWithDefault(1, 2) // => 3
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addWithDefault(1) // => 6
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// 匿名函数是这样的：
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(x:Int) => x * x
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// 和 def 不同，如果语义清晰，匿名函数的参数类型也可以省略。
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// 类型 "Int => Int" 意味着这个函数接收一个 Int 并返回一个 Int。
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val sq: Int => Int = x => x * x
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// 匿名函数的调用也是类似的：
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sq(10) // => 100
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// 如果您的匿名函数中每个参数仅使用一次，
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// Scala 提供一个更简洁的方式来定义他们。这样的匿名函数极为常见，
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// 在数据结构部分会明显可见。
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val addOne: Int => Int = _ + 1
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val weirdSum: (Int, Int) => Int = (_ * 2 + _ * 3)
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||
addOne(5) // => 6
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||
weirdSum(2, 4) // => 16
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||
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// return 关键字是存在的，但它只从最里面包裹了 return 的 def 函数中返回。
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// 警告： 在 Scala 中使用 return 容易出错，应该避免使用。
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||
// 在匿名函数中没有效果，例如：
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def foo(x: Int): Int = {
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val anonFunc: Int => Int = { z =>
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if (z > 5)
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return z // 这一行令 z 成为 foo 函数的返回值！
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||
else
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||
z + 2 // 这一行是 anonFunc 函数的返回值
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||
}
|
||
anonFunc(x) // 这一行是 foo 函数的返回值
|
||
}
|
||
|
||
/*
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* 译者注：此处是指匿名函数中的 return z 成为最后执行的语句，
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||
* 在 anonFunc(x) 下面的表达式（假设存在）不再执行。如果 anonFunc
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||
* 是用 def 定义的函数， return z 仅返回到 anonFunc(x) ，
|
||
* 在 anonFunc(x) 下面的表达式（假设存在）会继续执行。
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||
*/
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||
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/////////////////////////////////////////////////
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// 3. 控制语句
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/////////////////////////////////////////////////
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1 to 5
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val r = 1 to 5
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r.foreach( println )
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r foreach println
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// 附注： Scala 对点和括号的要求想当宽松，注意其规则是不同的。
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// 这有助于写出读起来像英语的 DSL(领域特定语言) 和 API(应用编程接口)。
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(5 to 1 by -1) foreach ( println )
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// while 循环
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var i = 0
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while (i < 10) { println("i " + i); i+=1 }
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while (i < 10) { println("i " + i); i+=1 } // 没错，再执行一次，发生了什么？为什么？
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i // 显示 i 的值。注意 while 是经典的循环方式，它连续执行并改变循环中的变量。
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// while 执行很快，比 Java 的循环快，但像上面所看到的那样用组合子和推导式
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// 更易于理解和并行化。
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// do while 循环
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do {
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println("x is still less than 10");
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x += 1
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} while (x < 10)
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// Scala 中尾递归是一种符合语言习惯的递归方式。
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// 递归函数需要清晰的返回类型，编译器不能推断得知。
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// 这是一个 Unit。
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def showNumbersInRange(a:Int, b:Int):Unit = {
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print(a)
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if (a < b)
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showNumbersInRange(a + 1, b)
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}
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showNumbersInRange(1,14)
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// 条件语句
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val x = 10
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||
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if (x == 1) println("yeah")
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if (x == 10) println("yeah")
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if (x == 11) println("yeah")
|
||
if (x == 11) println ("yeah") else println("nay")
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||
|
||
println(if (x == 10) "yeah" else "nope")
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||
val text = if (x == 10) "yeah" else "nope"
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||
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/////////////////////////////////////////////////
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// 4. 数据结构
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/////////////////////////////////////////////////
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val a = Array(1, 2, 3, 5, 8, 13)
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a(0)
|
||
a(3)
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||
a(21) // 抛出异常
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||
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||
val m = Map("fork" -> "tenedor", "spoon" -> "cuchara", "knife" -> "cuchillo")
|
||
m("fork")
|
||
m("spoon")
|
||
m("bottle") // 抛出异常
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||
|
||
val safeM = m.withDefaultValue("no lo se")
|
||
safeM("bottle")
|
||
|
||
val s = Set(1, 3, 7)
|
||
s(0)
|
||
s(1)
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||
/* 这里查看 map 的文档 -
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* http://www.scala-lang.org/api/current/index.html#scala.collection.immutable.Map
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||
* 并确保你会阅读
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*/
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||
// 元组
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(1, 2)
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||
|
||
(4, 3, 2)
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||
|
||
(1, 2, "three")
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||
|
||
(a, 2, "three")
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||
|
||
// 为什么有这个？
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val divideInts = (x:Int, y:Int) => (x / y, x % y)
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||
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||
divideInts(10,3) // 函数 divideInts 同时返回结果和余数
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||
// 要读取元组的元素，使用 _._n，n是从1开始的元素索引
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val d = divideInts(10,3)
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||
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d._1
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||
|
||
d._2
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||
|
||
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||
/////////////////////////////////////////////////
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// 5. 面向对象编程
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/////////////////////////////////////////////////
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||
/*
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旁白: 教程中到现在为止我们所做的一切只是简单的表达式（值，函数等）。
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||
这些表达式可以输入到命令行解释器中作为快速测试，但它们不能独立存在于 Scala
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||
文件。举个例子，您不能在 Scala 文件上简单的写上 "val x = 5"。相反 Scala 文件
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允许的顶级结构是：
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- objects
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- classes
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- case classes
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- traits
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现在来解释这些是什么。
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*/
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// 类和其他语言的类相似，构造器参数在类名后声明，初始化在类结构体中完成。
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class Dog(br: String) {
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// 构造器代码在此
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var breed: String = br
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||
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// 定义名为 bark 的方法，返回字符串
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def bark = "Woof, woof!"
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||
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||
// 值和方法作用域假定为 public。"protected" 和 "private" 关键字也是可用的。
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private def sleep(hours: Int) =
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||
println(s"I'm sleeping for $hours hours")
|
||
|
||
// 抽象方法是没有方法体的方法。如果取消下面那行注释，Dog 类必须被声明为 abstract
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// abstract class Dog(...) { ... }
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// def chaseAfter(what: String): String
|
||
}
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||
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||
val mydog = new Dog("greyhound")
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||
println(mydog.breed) // => "greyhound"
|
||
println(mydog.bark) // => "Woof, woof!"
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||
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||
|
||
// "object" 关键字创造一种类型和该类型的单例。
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||
// Scala 的 class 常常也含有一个 “伴生对象”，class 中包含每个实例的行为，所有实例
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// 共用的行为则放入 object 中。两者的区别和其他语言中类方法和静态方法类似。
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// 请注意 object 和 class 可以同名。
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object Dog {
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def allKnownBreeds = List("pitbull", "shepherd", "retriever")
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||
def createDog(breed: String) = new Dog(breed)
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||
}
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||
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||
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||
// Case 类是有额外内建功能的类。Scala 初学者常遇到的问题之一便是何时用类
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||
// 和何时用 case 类。界线比较模糊，但通常类倾向于封装，多态和行为。类中的值
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||
// 的作用域一般为 private ， 只有方向是暴露的。case 类的主要目的是放置不可变
|
||
// 数据。它们通常只有几个方法，且方法几乎没有副作用。
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||
case class Person(name: String, phoneNumber: String)
|
||
|
||
// 创造新实例，注意 case 类不需要使用 "new" 关键字
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||
val george = Person("George", "1234")
|
||
val kate = Person("Kate", "4567")
|
||
|
||
// 使用 case 类，您可以轻松得到一些功能，像 getters:
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||
george.phoneNumber // => "1234"
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||
|
||
// 每个字段的相等性比较（无需覆盖 .equals）
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||
Person("George", "1234") == Person("Kate", "1236") // => false
|
||
|
||
// 简单的拷贝方式
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||
// otherGeorge == Person("george", "9876")
|
||
val otherGeorge = george.copy(phoneNumber = "9876")
|
||
|
||
// 还有很多。case 类同时可以用于模式匹配，接下来会看到。
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||
|
||
|
||
// 敬请期待 Traits ！
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||
|
||
|
||
/////////////////////////////////////////////////
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||
// 6. 模式匹配
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/////////////////////////////////////////////////
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||
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||
// 模式匹配是一个强大和常用的 Scala 特性。这是用模式匹配一个 case 类的例子。
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||
// 附注：不像其他语言， Scala 的 case 不需要 break， 其他语言中 switch 语句的
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||
// fall-through 现象不会发生。
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||
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||
def matchPerson(person: Person): String = person match {
|
||
// Then you specify the patterns:
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||
case Person("George", number) => "We found George! His number is " + number
|
||
case Person("Kate", number) => "We found Kate! Her number is " + number
|
||
case Person(name, number) => "We matched someone : " + name + ", phone : " + number
|
||
}
|
||
|
||
val email = "(.*)@(.*)".r // 定义下一个例子会用到的正则
|
||
|
||
// 模式匹配看起来和 C语言家族的 switch 语句相似，但更为强大。
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||
// Scala 中您可以匹配很多东西：
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||
def matchEverything(obj: Any): String = obj match {
|
||
// 匹配值：
|
||
case "Hello world" => "Got the string Hello world"
|
||
|
||
// 匹配类型：
|
||
case x: Double => "Got a Double: " + x
|
||
|
||
// 匹配时指定条件
|
||
case x: Int if x > 10000 => "Got a pretty big number!"
|
||
|
||
// 像之前一样匹配 case 类：
|
||
case Person(name, number) => s"Got contact info for $name!"
|
||
|
||
// 匹配正则表达式：
|
||
case email(name, domain) => s"Got email address $name@$domain"
|
||
|
||
// 匹配元组：
|
||
case (a: Int, b: Double, c: String) => s"Got a tuple: $a, $b, $c"
|
||
|
||
// 匹配数据结构：
|
||
case List(1, b, c) => s"Got a list with three elements and starts with 1: 1, $b, $c"
|
||
|
||
// 模式可以嵌套
|
||
case List(List((1, 2,"YAY"))) => "Got a list of list of tuple"
|
||
}
|
||
|
||
// 事实上，你可以对任何有 "unapply" 方法的对象进行模式匹配。
|
||
// 这个特性如此强大以致于 Scala 允许定义一个函数作为模式匹配：
|
||
val patternFunc: Person => String = {
|
||
case Person("George", number) => s"George's number: $number"
|
||
case Person(name, number) => s"Random person's number: $number"
|
||
}
|
||
|
||
|
||
/////////////////////////////////////////////////
|
||
// 7. 函数式编程
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||
/////////////////////////////////////////////////
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||
|
||
// Scala 允许方法和函数作为其他方法和函数的参数和返回值。
|
||
|
||
val add10: Int => Int = _ + 10 // 一个接受一个 Int 类型参数并返回一个 Int 类型值的函数
|
||
List(1, 2, 3) map add10 // List(11, 12, 13) - add10 被应用到每一个元素
|
||
|
||
// 匿名函数可以被使用来代替有命名的函数：
|
||
List(1, 2, 3) map (x => x + 10)
|
||
|
||
// 如果匿名函数只有一个参数可以用下划线作为变量
|
||
List(1, 2, 3) map (_ + 10)
|
||
|
||
// 如果您所应用的匿名块和匿名函数都接受一个参数，那么你甚至可以省略下划线
|
||
List("Dom", "Bob", "Natalia") foreach println
|
||
|
||
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||
// 组合子
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||
|
||
// 译注: val sq: Int => Int = x => x * x
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||
s.map(sq)
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||
|
||
val sSquared = s. map(sq)
|
||
|
||
sSquared.filter(_ < 10)
|
||
|
||
sSquared.reduce (_+_)
|
||
|
||
// filter 函数接受一个 predicate （函数根据条件 A 返回 Boolean）并选择
|
||
// 所有满足 predicate 的元素
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||
List(1, 2, 3) filter (_ > 2) // List(3)
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||
case class Person(name:String, age:Int)
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||
List(
|
||
Person(name = "Dom", age = 23),
|
||
Person(name = "Bob", age = 30)
|
||
).filter(_.age > 25) // List(Person("Bob", 30))
|
||
|
||
|
||
// Scala 的 foreach 方法定义在某些集合中，接受一个函数并返回 Unit （void 方法）
|
||
// 另请参见：
|
||
// http://www.scala-lang.org/api/current/index.html#scala.collection.IterableLike@foreach(f:A=>Unit):Unit
|
||
val aListOfNumbers = List(1, 2, 3, 4, 10, 20, 100)
|
||
aListOfNumbers foreach (x => println(x))
|
||
aListOfNumbers foreach println
|
||
|
||
// For 推导式
|
||
|
||
for { n <- s } yield sq(n)
|
||
|
||
val nSquared2 = for { n <- s } yield sq(n)
|
||
|
||
for { n <- nSquared2 if n < 10 } yield n
|
||
|
||
for { n <- s; nSquared = n * n if nSquared < 10} yield nSquared
|
||
|
||
/* 注意，这些不是 for 循环，for 循环的语义是‘重复’，然而 for 推导式定义
|
||
两个数据集合的关系。 */
|
||
|
||
|
||
/////////////////////////////////////////////////
|
||
// 8. 隐式转换
|
||
/////////////////////////////////////////////////
|
||
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/* 警告 警告: 隐式转换是 Scala 中一套强大的特性，因此容易被滥用。
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* Scala 初学者在理解它们的工作原理和最佳实践之前，应抵制使用它的诱惑。
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* 我们加入这一章节仅因为它们在 Scala 的库中太过常见，导致没有用隐式转换的库
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* 就不可能做有意义的事情。这章节主要让你理解和使用隐式转换，而不是自己声明。
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// 可以通过 "implicit" 声明任何值（val, 函数，对象等）为隐式值，
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// 请注意这些例子中，我们用到第5部分的 Dog 类。
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implicit val myImplicitInt = 100
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implicit def myImplicitFunction(breed: String) = new Dog("Golden " + breed)
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// implicit 关键字本身不改变值的行为，所以上面的值可以照常使用。
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myImplicitInt + 2 // => 102
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myImplicitFunction("Pitbull").breed // => "Golden Pitbull"
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// 区别在于，当另一段代码“需要”隐式值时，这些值现在有资格作为隐式值。
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// 一种情况是隐式函数参数。
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def sendGreetings(toWhom: String)(implicit howMany: Int) =
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s"Hello $toWhom, $howMany blessings to you and yours!"
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// 如果提供值给 “howMany”，函数正常运行
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sendGreetings("John")(1000) // => "Hello John, 1000 blessings to you and yours!"
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// 如果省略隐式参数，会传一个和参数类型相同的隐式值，
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// 在这个例子中， 是 “myImplicitInt":
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sendGreetings("Jane") // => "Hello Jane, 100 blessings to you and yours!"
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// 隐式的函数参数使我们可以模拟其他函数式语言的 type 类（type classes）。
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// 它经常被用到所以有特定的简写。这两行代码是一样的：
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def foo[T](implicit c: C[T]) = ...
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def foo[T : C] = ...
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// 编译器寻找隐式值另一种情况是你调用方法时
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// obj.method(...)
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// 但 "obj" 没有一个名为 "method" 的方法。这样的话，如果有一个参数类型为 A
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// 返回值类型为 B 的隐式转换，obj 的类型是 A，B 有一个方法叫 "method" ，这样
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// 转换就会被应用。所以作用域里有上面的 myImplicitFunction, 我们可以这样做：
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"Retriever".breed // => "Golden Retriever"
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"Sheperd".bark // => "Woof, woof!"
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// 这里字符串先被上面的函数转换为 Dog 对象，然后调用相应的方法。
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// 这是相当强大的特性，但再次提醒，请勿轻率使用。
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// 事实上，当你定义上面的隐式函数时，编译器会作出警告，除非你真的了解
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// 你正在做什么否则不要使用。
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// 9. 杂项
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// 导入类
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import scala.collection.immutable.List
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// 导入所有子包
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import scala.collection.immutable._
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// 一条语句导入多个类
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import scala.collection.immutable.{List, Map}
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// 使用 ‘=>’ 对导入进行重命名
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import scala.collection.immutable.{ List => ImmutableList }
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// 导入所有类，排除其中一些。下面的语句排除了 Map 和 Set：
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import scala.collection.immutable.{Map => _, Set => _, _}
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// 在 Scala 文件用 object 和单一的 main 方法定义程序入口：
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object Application {
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def main(args: Array[String]): Unit = {
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// stuff goes here.
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}
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}
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// 文件可以包含多个 class 和 object，用 scalac 编译源文件
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// 输入和输出
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// 按行读文件
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import scala.io.Source
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for(line <- Source.fromFile("myfile.txt").getLines())
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println(line)
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// 用 Java 的 PrintWriter 写文件
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val writer = new PrintWriter("myfile.txt")
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writer.write("Writing line for line" + util.Properties.lineSeparator)
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writer.write("Another line here" + util.Properties.lineSeparator)
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writer.close()
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## 更多的资源
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[为没耐心的人准备的 Scala](http://horstmann.com/scala/)
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[Twitter Scala school](http://twitter.github.io/scala_school/)
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[The Scala documentation](http://www.scala-lang.org/documentation/)
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[在浏览器尝试 Scala](http://scalatutorials.com/tour/)
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