设计用于F＃和C＃的F＃库的最佳方法 - c#

我正在尝试在F＃中设计一个库。该库应易于在F＃和C＃中使用。

这就是我有点卡住的地方。我可以使其对F＃友好，也可以使其对C＃友好，但是问题是如何使两者友好。

这是一个例子。想象一下我在F＃中具有以下功能：

let compose (f: 'T -> 'TResult) (a : 'TResult -> unit) = f >> a

从F＃完全可以使用：

let useComposeInFsharp() =
    let composite = compose (fun item -> item.ToString) (fun item -> printfn "%A" item)
    composite "foo"
    composite "bar"

在C＃中，compose函数具有以下签名：

FSharpFunc<T, Unit> compose<T, TResult>(FSharpFunc<T, TResult> f, FSharpFunc<TResult, Unit> a);

但是，当然，我不想在签名中使用FSharpFunc，我想要的是Func和Action，如下所示：

Action<T> compose2<T, TResult>(Func<T, TResult> f, Action<TResult> a);

为此，我可以这样创建compose2函数：

let compose2 (f: Func<'T, 'TResult>) (a : Action<'TResult> ) = 
    new Action<'T>(f.Invoke >> a.Invoke)

现在，这在C＃中完全可用：

void UseCompose2FromCs()
{
    compose2((string s) => s.ToUpper(), Console.WriteLine);
}

但是现在我们在使用F＃中的compose2时遇到了问题！现在，我必须将所有标准F＃funs包装到Func和Action中，如下所示：

let useCompose2InFsharp() =
    let f = Func<_,_>(fun item -> item.ToString())
    let a = Action<_>(fun item -> printfn "%A" item)
    let composite2 = compose2 f a

    composite2.Invoke "foo"
    composite2.Invoke "bar"

问题：我们如何为F＃和C＃用户获得用F＃编写的库的一流体验？

到目前为止，我没有比这两种方法更好的方法了：

两个单独的程序集：一个针对F＃用户，第二个针对C＃用户。
一个程序集但名称空间不同：一个用于F＃用户，另一个用于C＃用户。

对于第一种方法，我将执行以下操作：

创建一个F＃项目，将其命名为FooBarFs并将其编译为FooBarFs.dll。

仅将库定位为F＃用户。
隐藏.fsi文件中不需要的所有内容。

创建另一个F＃项目，调用FooBarCs并将其编译为FooFar.dll

在源代码级别重用第一个F＃项目。
创建.fsi文件，该文件将隐藏该项目中的所有内容。
创建.fsi文件，以C＃方式公开库，并使用C＃惯用语来表示名称，名称空间等。
创建委派给核心库的包装器，并在必要时进行转换。

我认为使用名称空间的第二种方法可能会使用户感到困惑，但是您只有一个程序集。

问题：这些都不是理想的，也许我缺少某种编译器标志/开关/属性
或某种技巧，有更好的方法吗？

问题是：是否有其他人试图实现类似目标？如果是，您是如何做到的？

编辑：澄清一下，这个问题不仅涉及函数和委托，而且还涉及具有F＃库的C＃用户的整体经验。这包括C＃固有的名称空间，命名约定，惯用语等。基本上，C＃用户不应检测到该库是用F＃编写的。反之亦然，F＃用户应该感觉像在处理C＃库。

编辑2：

到目前为止，我可以从答案和评论中看出我的问题缺乏必要的深度，
可能主要是由于仅使用了一个示例，其中F＃和C＃之间存在互操作性问题
出现，函数值的问题。我认为这是最明显的例子，所以这
使我用它来问这个问题，但出于同样的原因，给人的印象是
我关心的唯一问题。

让我提供更具体的例子。我读过最优秀的
F# Component Design Guidelines
文档（非常感谢@gradbot！）。该文档中的准则（如果使用）可以解决
一些问题，但不是全部。

该文档分为两个主要部分：1）针对F＃用户的准则；和2）准则
针对C＃用户。它甚至没有假装假装有可能统一
的方法，这正好回应了我的问题：我们可以针对F＃，我们可以针对C＃，但是什么是
针对两者的实用解决方案？

提醒一下，目标是要有一个用F＃编写的库，并且可以从
F＃和C＃语言。

这里的关键字是惯用语。问题不是一般的互操作性，而是在可能的情况下
使用不同语言的库。

现在来看示例，我直接从中获取
F# Component Design Guidelines。

模块+功能（F＃）与命名空间+类型+功能

F＃：请使用名称空间或模块来包含您的类型和模块。
惯用法是将功能放置在模块中，例如：

// library
module Foo
let bar() = ...
let zoo() = ...


// Use from F#
open Foo
bar()
zoo()

C＃：请使用名称空间，类型和成员作为您的主要组织结构
组件（与模块相对），适用于原始.NET API。

这与F＃准则不兼容，该示例将需要
重新编写以适合C＃用户：

[<AbstractClass; Sealed>]
type Foo =
    static member bar() = ...
    static member zoo() = ...

通过这样做，我们打破了F＃的惯用用法，因为
如果没有bar和zoo前缀，我们将无法再使用。

元组的使用

F＃：在适合返回值时，请使用元组。
C＃：避免将元组用作原始.NET API中的返回值。

异步

F＃：请在F＃API边界使用Async进行异步编程。
C＃：不要使用.NET异步编程模型公开异步操作
（BeginFoo，EndFoo），或作为返回.NET任务的方法（Task），而不是作为F＃Async
对象。

Foo的使用

F＃：考虑将选项值用于返回类型，而不是引发异常（对于面向F＃的代码）。
考虑使用TryGetValue模式，而不是在香草中返回F＃选项值（选项）
.NET API，并且更喜欢方法重载，而不是将F＃选项值作为参数。

歧视工会

F＃：请使用区分联合作为类层次结构的替代方法，以创建树结构数据
C＃：对此没有具体指导，但歧视性工会的概念对C＃来说是陌生的

咖喱函数

F＃：咖喱函数对于F＃是惯用的
C＃：请勿在普通的.NET API中使用临时参数。

检查空值

F＃：这不是F＃的惯用语
C＃：考虑检查香草.NET API边界上的空值。

使用F＃类型Option，list，map等

F＃：在F＃中使用它们是惯用的
C＃：考虑使用.NET集合接口类型IEnumerable和IDictionary
原始.NET API中的参数和返回值。 （即，不要使用F＃set，list，map）

函数类型（显而易见的一种）

F＃：使用F＃函数作为值对于F＃来说是惯用的
C＃：在.NET API中，请优先使用.NET委托类型，而不要使用F＃函数类型。

我认为这些应该足以证明我的问题的性质。

顺便说一句，指南也有部分答案：

...开发高阶时的通用实施策略
香草.NET库的方法是使用F＃函数类型编写所有实现，并且
然后使用委托作为实际F＃实现之上的薄外观创建公共API。

总结一下。

有一个明确的答案：没有我错过的编译器技巧。

根据指南文档，似乎先编写F＃然后创建
.NET的外观包装是一种合理的策略。

关于此的实际实施，问题仍然存在：

单独的组件？要么
不同的名称空间？

如果我的解释正确，Tomas建议使用单独的名称空间
足够，应该是可以接受的解决方案。

考虑到命名空间的选择，我想我同意
不会使.NET / C＃用户感到惊讶或困惑，这意味着名称空间
对于他们来说应该看起来像是他们的主要命名空间。的
F＃用户将不得不承担选择F＃特定名称空间的负担。
例如：

FSharp.Foo.Bar-> F＃面向库的名称空间
Foo.Bar-> .NET包装的名称空间，对于C＃是惯用的

参考方案

Daniel已经解释了如何定义您编写的F＃函数的C＃友好版本，因此我将添加一些更高级别的注释。首先，您应该阅读F# Component Design Guidelines（已被gradbot引用）。该文档说明了如何使用F＃设计F＃和.NET库，它应该回答您的许多问题。

使用F＃时，基本上可以编写两种库：

F＃库仅设计用于F＃，因此它的公共接口是以功能样式编写的（使用F＃函数类型，元组，区分的并集等）。
.NET库设计为可用于任何.NET语言（包括C＃和F＃），并且通常遵循.NET面向对象的样式。这意味着您将把大多数功能作为带有方法的类公开（有时是扩展方法或静态方法，但大多数代码应在OO设计中编写）。

在您的问题中，您正在询问如何将函数组成作为.NET库公开，但是从.NET库的角度来看，我认为像compose这样的函数是太低级的概念。您可以将它们公开为使用Func和Action的方法，但这可能不是您一开始就设计普通的.NET库的方式（也许您会使用Builder模式或类似的方式） 。

在某些情况下（例如，当设计的数字库与.NET库样式不太匹配时），设计将F＃和.NET样式混合在一个库中的库是很有意义的。最好的方法是拥有普通的F＃（或普通的.NET）API，然后以其他样式自然使用包装器。包装器可以位于单独的命名空间中（例如MyLibrary.FSharp和MyLibrary）。

在您的示例中，您可以将F＃实现保留在MyLibrary.FSharp中，然后在MyLibrary名称空间中添加.NET（C＃友好）包装器（类似于Daniel发布的代码）作为某些类的静态方法。但同样，.NET库可能具有比函数组成更特定的API。

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