Julia基础知识
在本章中，我们将学习并行计算所需的Julia基本部分：
- 变量
- 函数
- 数组
在Julia中使用jupyter笔记本，运行单元格可以使用shift + enter，也可以使用运行按钮。
运行第一个单元格可以看到，显示了最后一行的值，我们可以用分号抑制输出，尝试执行第二个单元格，可以发现没有输出。
单元格的顺序也很重要，以相反的顺序运行下边的两个单元格将不起作用。
变量
Julia中变量的用法与python十分相似，但是与C/C++等有很大不同。
创建变量
变量是与值关联（绑定）的名称，我们像往常一样将变量与值用=关联起来。
a = 1
分配变量时，右侧的值不会被复制到变量中，它只是名称与值的关联。
重新分配变量
我们可以重新分配一个变量，甚至可以使用另一种类型的值。但是，由于性能原因，请避免更改变量。
a = 2
a = 1.0
a = "Hi!"
依次输出2、1.0、Hi！
Unreachable Objects
当一个对象不再与变量关联时，用户就无法访问它。例如，当我们重新分配变量时，就会发生这种情况。另一种情况是局部变量（例如函数中的局部变量）超出范围。以下行分配一个大数组并将其分配给变量a。
如果我们将变量重新分配另一个值，则大数组将无法访问。
垃圾收集器
幸运的是，Julia有一个垃圾收集器，可以释放无法访问的对象。垃圾收集不会立即发生，而是在某个时刻发生。您也可以显式调用垃圾收集器，但是在实践中几乎从未这样做过。
GC.gc()
类型声明是可选的
Julia知道与变量关联的对象的类型。
如果需要，我们可以对类型进行注释，但是这不会提高性能，除非在非常特殊的情况下。因此，实际上并没有对类型进行任何注释。
如果用类型注释变量，则它不能引用其他类型的对象。
变量名
在Julia中选择变量名称有很大的灵活性，我们可以在变量和函数名称中使用UTF-8编码的字符。
我们还可以使用希腊字母和其他数学符号，此处就不赘述了。
函数
Julia在很大程度是一种函数式编程语言。因此，Julia更关注函数而不是类型。这与面向对象形成鲜明对比，面向对象更以类为中心。因此，我们不需要了解Julia类型系统的系列来学习并行编程，但是我们需要对Julia函数的工作原理有相当深的了解。
定义函数
函数的定义如下面所示，end是十分必要的，return是可选的，默认返回最后一行的值，建议使用缩进。
Broadcast syntax
我们可以使用broadcast语法将函数逐个元素应用于数组。
数学运算符也可以被广播，直接将向量相乘a*b是行不通的。如果我们想逐个元素相乘，可以使用如下的广播版本。
在定义这个函数之后，最后一行的x返回多少？结果是1
Reference
正如我们看到的，变量是按照值传递的，通过引用传递变量需要使用引用完成。
定义函数（更短的方法）
对于短函数，我们可以跳过function和end关键字。
匿名（lambda）函数
我们可以把函数分配给变量，因此在许多情况下函数不需要函数名。我们可以简单地创建一个匿名函数（即没有名称的函数）并将其分配给一个变量。
add_anonymous不是函数名称，它只是与没有函数名称的函数关联的变量。
函数是第一类对象
我们可以像处理任何其他类型的对象一样使用Julia函数，例如，我们可以将函数分配给变量。然后就可以使用变量名称调用该函数。
我们还可以创建一个函数数组，这在python中不适用。
要调用数组中的特定函数，我们对数组进行索引，然后调用返回的函数。
高阶函数
高阶函数是接受和/或返回其他函数的函数，例如Julia中的count()函数。
例如，我们可以传递一个用户定义的函数来计算数组中偶数元素的数量：
Do块
还有另一种定义匿名函数的方法。如果一个函数在其第一个参数中接受一个函数，例如count，我们可以在调用第一个函数时跳过第一个参数，并定义我们想要在do块中传递的函数。这很有用，例如，如果我们想定义一个多行匿名函数，接下来的两个单元格是等效的。
返回多个值
Julia函数始终返回单个变量。要返回多个值，我们可以将它们包装在一个元组中。
可变数量的输入参数
Julia还支持具有多个参数的函数，args是一个包含所有参数的元组：
位置参数和关键字参数
函数可以像在python中一样组合位置参数和关键字参数，但是在Julia中关键字参数以;开头。
-
位置参数：这些参数是按照它们在函数签名中的位置顺序传递的参数。在调用函数时，你必须按照函数定义的参数顺序提供这些参数。
-
关键字参数：这些参数是使用参数名明确传递的参数。与位置参数不同，你可以不按照参数在函数签名中的位置顺序传递它们，只需指定参数名即可。
可选参数
我们可以为参数提供默认值，使其成为可选的。
请思考最下面的x应该是什么值？
数组
Julia支持多维数组，它们与python中的Numpy十分类似。
Array literals
我们可以使用数组文字从给定值创建数组。
下面的代码创建一个3个整数的向量，Julia中的向量与列表没有区别。
数组初始化
我们可以创建所有条目等于0、1或特定给定值的数组。该值可以是任何Julia对象，甚至是函数。
数组推导式
我们还可以使用数组推导中的循环来创建数组中的项目。
索引
我们还可以通过索引数组来获取和设置数组的项目。
不可变的元素类型
一旦设置，数组中的元素类型就无法更改。如果我们尝试使用不同类型的对象设置项目，Julia将尝试进行转换。这可能会失败，具体取决于传递的值。
任何元素类型的数组
固定元素类型的数组看起来很死板，python的列表没有这个限制。但是我们可以使用Any类型的数组，它看起来和python列表一样灵活，甚至更灵活，因为它们可以包含函数。
循环
循环依次访问元素，第二个循环访问从1到数组长度的整数，并在每个整数处对数组进行索引。
第三个循环“枚举”数组中的项目。
数组索引默认从1开始
使用过程中需要注意。
切片分配一个新的数组
数组视图
如果要修改原始数组，使用view。
练习题
实现一个ex1(a)查找数组中最大项的函数a。它应该返回最大的项目及其在数组中的相应位置。如果有多个最大元素，则返回第一个。假设数组不为空。在下一个单元格中实现该函数。使用另一个测试您的实现。
实现一个函数ex2(f,g)，接受两个函数f(x)和g(x)，返回一个新的h(x)表示这两个函数的和。
在Julia中，x -> f(x) + g(x) 是一个匿名函数（Anonymous Function）或 Lambda 函数的表示方式。它定义了一个以 x 为参数的函数，该函数执行的操作是将 f(x) 和 g(x) 相加。
具体来说，x -> f(x) + g(x) 表示一个函数，它接受一个参数 x，然后计算 f(x) + g(x) 的值，并返回这个值作为函数的结果。这允许你在不创建显式函数名称的情况下，定义一个临时的函数用于特定的计算。
在前面的例子中，我们使用 ex2 函数创建了一个新的函数 h，它的定义是 x -> f(x) + g(x)，这意味着当你调用 h(x) 时，它将计算 f(x) + g(x) 的结果。这是一种非常灵活的方式来创建临时函数，特别适用于需要将函数作为参数传递或将函数作为返回值的情况。
