前言
我经常参加开发者大会。从这些会议中，我观察到函数式编程（functional programming，FP）的讨论热度似乎一年高过一年。许多会议都有一个专门讨论函数式编程的分论坛，并且其他演讲中多少也会提到这个主题。
函数式编程的重要性正在稳步上升，这背后有哪些原因呢？
原因在于，函数式编程是软件开发史上最伟大的创新之一。它不仅很酷，还充满了乐趣。
随着容器化和无服务器应用等概念的兴起，函数式编程不再只是开发者的业余爱好，也不是那种几年后就被人遗忘的短暂热潮，而是成为一个能为利益相关者带来实质性好处的重要概念。
此外，在 .NET 生态系统中，函数式编程的推广还得益于一些关键因素。例如C# 语言的首席设计师马德斯·托格森，他是函数式编程的忠实拥趸，同时也是将函数式编程引入 .NET 的主要推动者之一。另外，作为 .NET 家族中的函数式编程语言，F# 语言的影响也不容忽视。F# 与 C# 共享同一个运行时环境，所以F# 团队开发的许多函数式特性往往也会以某种形式集成到 C# 语言中。
然而，一个重要的问题仍然存在：函数式编程究竟是什么？我是不是需要学习一门全新的编程语言才能使用它？好消息是，如果你是一名 .NET 开发者，那就不需要为了紧跟潮流而花费大量业余时间来学习新技术，也不需要引入新的第三方库来增加应用程序的依赖：有了开箱即用（out-of-the-box）的 C# 代码，即可实现函数式编程，为此，我们只需要做一些小小的调整。
本书介绍函数式编程的基本概念、展现其优势并说明如何在 C# 语言中实现它们—学习这些知识不仅能满足你的个人编程爱好，而且能为你的工作带来立竿见影的好处。具体有以下几个好处：
● 代码更加清晰、整洁且易于理解；
● 代码库更容易维护；
● 减少应用程序中未处理的异常，避免它们所带来的不可预测的后果；
● 能更轻松地为代码库编写自动化单元测试。
除此之外，还有其他很多的好处，此处不再赘述。
谁应该阅读本书
无论是专业开发人员、学生还是编程爱好者，只要已经掌握 C# 语言的基础知识，就适合阅读这本书。虽然不要求你达到专家水平，但最好熟悉 C# 语言的基础知识，并且至少能够独立编写简单的 C# 应用程序。
因为书中涵盖了一些更高级的 .NET 知识，所以在谈到这些知识时，我会对它们进行详细说明。
本书尤其针对以下几类读者提供了相应的内容：
● 如果你已经掌握 C# 语言的基础知识，但为了编写出更好、更健壮的代码而想通过学习更高级的技术来进一步实现自我提升，就可以从本书中找到实用的，有价值的内容；
● 如果你是 .NET 开发者，听说过函数式编程甚至对它有一定的了解，并且想知道如何在 C# 语言中采用这样的编码风格，就可以通过本书开启新的征程；
● 如果你是 F# 开发者，希望继续使用熟悉的函数式编程工具，就可以通过本书了解相关细节；
● 如果你是从其他支持函数式编程的语言（如 Java 语言）转向 .NET 平台的开发者，就可以发现这本书是一个宝贵的资源；
● 如果你是真心热爱编程的人，在办公室里写了一天代码回到家后还会出于兴趣写一写自己的应用，就可以发现本书相当适合你。
本书写作动机
我从小就对编程有浓厚的兴趣。小的时候，我家里有一台 ZX Spectrum，这是一款 Sinclair Research 在 20 世纪 80 年代初开发的家用电脑。熟悉 Commodore 64的人，或许觉得 ZX Spectrum 似曾相识，但相比之下，它更古老。ZX Spectrum只支持 15 种颜色和 256×192 的屏幕分辨率。（它有 8 种基本颜色，每种颜色都有一个亮色版本。不过，其中一个颜色是黑色，而它并不存在亮色版本。所以，总共是 15 种颜色。）我用的是有 48 kB 内存的高级型号，而我父亲用的是更老的 ZX81 型号，内存仅有 1 kB，键盘则是橡胶材质。它甚至无法显示彩色的游戏角色，只有屏幕上的色块，因此游戏中的人物角色会根据背景的颜色而改变颜色。总而言之，在当时，它们真的很酷！
最让人兴奋的是，它的操作系统实际上是一个文本编程界面。我需要输入代码来加载游戏（使用 LOAD "" 命令从磁盘加载）。当时市面上有一些专门针对孩子的包含游戏代码的杂志和书籍，正是这些资料培育了我对计算机代码的热爱。
在此，我要特别向 Usborne Publishing 表示感谢！
在我大约 14 岁的时候，学校电脑上的一个就业指导程序建议我考虑软件开发作为职业。那时我才第一次意识到，这个不太正经的爱好原来可以转为谋生的手段！
大学毕业后，我决定找一份正式的工作，当时是我第一次接触 C# 语言。就这样，我顺理成章地设定了下一个目标：找到恰当的编写代码的方式。这听起来很简单，对吧？但老实说，在差不多 20 年之后，我在努力，还没有实现这个目标。
我个人编程生涯的关键转折来自在挪威召开的一次开发者大会。那次大会后，我终于理解了我所熟悉的函数式编程究竟是什么。函数式编程的代码非常优雅和简洁，而且容易理解，这是其他编程风格难以企及的。虽然和其他类型的编程风格一样，采用函数式编程仍然可能编写出结构欠佳的代码，但函数式编程给我带来了一种前所未有的体验，让我觉得自己终于找到了一种“恰当”的编程方式。希望你在阅读这本书后，不仅认同我这个观点，而且还会被这个充满无限可能的编程世界深深吸引。
本书导航
本书的结构如下。
● 第 1 章是绪论，介绍如何立即开始使用 C# 语言进行函数式编程，不需要我们导入任何新的 NuGet 包、使用第三方库或者对 C# 语言进行特殊处理。这一章的所有示例几乎都适用于 C# 3.0 及以后的版本。完成第 1 章的学习，你将迈出第一步，开始你的函数式编程之旅，这一章的所有代码都相对简单，是本书后续内容的基础。
● 第 I 部分“我们已经在做的事”（第 2 章到第 4 章），探讨如何将函数式编程的一些理念自然融入 C# 编程中，不需要进行任何根本性的改变。在这一部分中，许多代码示例都直接使用标准 C# 语言来实现。
如果你之前从未听说过函数式编程而想要循序渐进地入门，那么这部分将是很好的起点。打个比方，这就像是游泳前轻轻地将脚浸入水中，看自己是否对下水游泳感兴趣。
● 第 II 部分“深入函数式编程”（第 5 章到第 10 章），标志着进入“深水区”，要介绍一些“真正”的函数式编程概念。不过别担心，我会一一拆解这些概念，由浅入深地进行讲解。
● 第 III 部分“走出迷雾”（第 11 章到第 14 章），总结并巩固前面所学的知识，并介绍其他一些值得钻研的领域。
随意挑选自己最感兴趣的部分开始阅读。这本书不是小说，（但是，假如把这本书比作小说，那么我保证它会是一部谋杀悬疑小说，而且凶手肯定是管家！）请按照自己觉得最合适的顺序阅读。
排版约定
本书使用的排版约定如下。
粗体
表示新术语、URL、电子邮件地址、文件名和文件扩展名。
Constant width( 等宽字体 )
表示程序代码和段落内的程序元素，如变量名、函数名、数据库、数据类型、环境变量、语句和关键字等。
这个图标代表一般性的补充说明。
这个图标代表警告或需要注意的事项。
使用代码示例
本书的补充材料（包括代码示例、练习等）可以参见 https://oreil.ly/functional?programming-with-csharp-code。
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虽然不是强制性要求，但我们总是欢迎并感激任何对书籍归属的标注。书籍归属应包含书名、作者、出版社和 ISBN 号。例如：“Functional Programming with C# by Simon J. Painter (O'Reilly). Copyright 2023 Simon J. Painter, 978-1-492-09707-5.”。
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致谢
首先要感谢凯瑟琳·多拉德。几年前，她在奥斯陆举办的一次挪威开发者大会（NDC）上发表了一场演讲，题为“C# 语言的函数式编程技巧”，那是我第一次真正接触函数式编程，它为我打开了一扇通往美丽新世界的大门（https://oreil.ly/nBpWu）。
在这段探索之旅中，对我而言，恩里科·布奥南诺也是一名重要的导师。通过阅读他的著作《C# 函数式编程：写出更优质的 C# 代码》，我理解了一些复杂的函数式概念的运作方式。如果你对我的这本书感兴趣，那么我强烈推荐你同时再读一读他的那本。
感谢阅读本书早期草稿并提供宝贵反馈的人，包括伊恩·拉塞尔、马修·弗莱彻、利亚姆·莱利、马克斯·迪特泽、史蒂夫·柯林斯、赫拉尔多·李斯、马特·伊兰、拉胡尔·纳特、西瓦·古迪瓦达、克里斯蒂安·霍斯达尔、马丁·福斯、戴夫·麦克洛、塞巴斯蒂安·罗宾斯、大卫·谢弗、彼得·德·坦德、马克·西曼、杰拉尔德·弗斯鲁斯、亚历克斯·怀尔德、瓦拉迪斯·诺瓦科维茨、莱克纳·莱因哈德、埃里克·卢卡斯、克里斯托弗·斯特拉滕、凯瑟琳·多拉德以及斯科特·瓦斯欣。在此向大家一并致谢！
还要特别感谢我的编辑吉尔·伦纳德。在过去一年，她对我的包容始终犹如海纳百川，感谢她的耐心。
