Кодевёрк: Функции первого класса в Go

Go поддерживает функции первого класса, функции высшего порядка, пользовательские типы функций, функциональные литералы, замыкания и множественные возвращаемые значения.

Этот богатый набор возможностей поддерживает функциональный стиль программирования в строго типизированном языке.

В этом кодевёрке мы рассмотрим простую программу, которая имитирует игру в кости под названием Pig и оценивает базовые стратегии.

Pig — это игра для двух игроков, в которой используется шестигранный кубик. Каждый ход вы можете бросить кубик или остановиться.

• Если вы бросаете единицу, вы теряете все очки за этот ход и очередь переходит к противнику. Любое другое значение добавляется к вашему счету за ход.
• Если вы останавливаетесь, очки за ход добавляются к вашему общему счету, и очередь переходит к противнику.

Первый игрок, достигший 100 очков, побеждает.

Тип score хранит счет текущего и противостоящего игроков, а также очки, накопленные за текущий ход.

В Go функции можно передавать точно так же, как и любые другие значения. Сигнатура типа функции описывает типы её аргументов и возвращаемых значений.

Тип action представляет собой функцию, которая принимает score и возвращает обновлённый score и информацию о том, завершена ли текущая очередь.

Если очередь завершена, поля player и opponent в возвращаемом score должны быть поменяны местами, поскольку теперь очередь другого игрока.

Функции в Go могут возвращать несколько значений.

Функции roll и stay возвращают пару значений. Они также соответствуют сигнатуре типа action. Эти функции action определяют правила игры Pig.

Функция может использовать другие функции как аргументы и возвращаемые значения.

strategy — это функция, которая принимает score как входное значение и возвращает action, который нужно выполнить.
(Помните, что action сам по себе является функцией.)

В Go можно объявлять анонимные функции, как в данном примере. Литералы функций являются замыканиями: они наследуют область видимости функции, в которой они объявлены.

Одна из базовых стратегий в Pig — продолжать бросать кости до тех пор, пока не наберётся хотя бы k очков в одной очереди, а затем остановиться. Аргумент k захвачен в данном литерале функции, который соответствует сигнатуре типа strategy.

Мы симулируем игру в Pig, вызывая action для обновления score до тех пор, пока один из игроков не достигнет 100 очков. Каждое action выбирается путем вызова функции strategy, связанной с текущим игроком.

Функция roundRobin моделирует турнир и подсчитывает победы. Каждая стратегия играет с каждой другой стратегией gamesPerSeries раз.

Функции с переменным числом аргументов, такие как ratioString, принимают переменное количество аргументов. Эти аргументы доступны внутри функции в виде среза.

Функция main определяет 100 базовых стратегий, моделирует турнир в круговом формате, а затем выводит таблицу побед/поражений для каждой стратегии.

Среди этих стратегий, остановка на 25 очках является лучшей, но оптимальная стратегия для игры Pig намного сложнее.