F# 类型提供程序和数据处理

在上一个问题中（使用静态类型语言处理异构数据 https://stackoverflow.com/questions/1798920/working-with-heterogenous-data-in-a-statically-typed-language-f），我询问了 F# 如何处理数据分析中的标准任务，例如操作非类型化 CSV 文件。动态语言擅长执行基本任务，例如

data = load('income.csv')
data.log_income = log(income)

在 F# 中，最优雅的方法似乎是问号 (?) 运算符。不幸的是，在这个过程中，我们失去了静态类型，并且仍然需要类型注释。

F# 未来最令人兴奋的功能之一是类型提供者 http://strangelights.com/blog/archive/2010/11/15/the-future-of-f-type-providers.aspx。在类型安全性损失最小的情况下，CSV 类型提供程序可以通过动态检查文件来提供类型。

但数据分析通常并不止于此。我们经常通过操作管道转换数据并创建新的数据集。我的问题是，如果我们主要操作数据，类型提供程序可以提供帮助吗？例如：

open CSV // Type provider
let data = CSV(file='income.csv') // Type provider magic (syntax?)
let log_income = log(data.income) // works!

这可以工作，但会污染全局名称空间。考虑添加列通常比创建新变量更自然。有什么办法可以做吗？

let data.logIncome = log(data.income) // won't work, sadly.

当目标是创建新的衍生数据集或清理数据集时，类型提供程序是否提供了使用 (?) 运算符的方法？

也许是这样的：

let newdata = colBind data {logIncome = log(data.income)}  // ugly, does it work?

还有其他想法吗？

简短的答案是否定的，详细的答案是肯定的（但你不会喜欢这个结果）。要记住的关键是F# 是一种静态类型语言，句号.

对于您提供的代码，newData 具有什么类型？如果无法在编译时确定它，那么您需要诉诸于 Obj 的转换。

// newdata MUST have a static type, even if obj
let newdata = colBind data {logIncome = log(data.income)}  

想象一下 cBind 有以下签名：

val colBind: Thingey<'a> -> 'b -> Thingey2<'a, 'b>

这实际上在某种程度上是有效的，但它不会普遍有效。因为最终您需要一个在编译时不存在的类型。

F# 类型提供程序允许您静态类型源自标准编译时环境外部的数据。然而，类型仍然是静态的。无法在运行时动态更改这些类型*。

*您可以使用恶作剧在运行时修改对象，例如动态对象 http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.dynamic.dynamicobject.aspx。然而，一旦你 开始沿着你失去的那条路走下去 静态类型的所有好处 语言，例如智能感知。 （这是首先使用 F# 的主要原因。）

从概念上讲，您想要做的事情很简单。这系统.数据.数据表 http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.data.datatable.aspxtype 已经具有存储表格数据的概念，并且能够动态添加列。但由于添加列的类型信息在编译时未知，因此存储在这些列中的内容必须被视为 Obj 并在运行时进行转换。