Разработчик задает правила, а компилятор кода сам решает, в какой последовательности их выполнять. Такой же принцип, помимо языков функционального программирования, действует в Javascript, PHP и в ряде других систем. Методы функционального программирования неэффективны для разработки алгоритмов, которые построены на графах.
Это преобразование получило своё название в честь Хаскелла Карри. В 1972 году Пер Мартин-Лёф создал интуиционистскую теорию типов (также называемую конструктивной). В этой теории функциональное программирование получило конструктивное доказательство того, что ранее было известно как зависимый тип. Это дало мощный толчок к развитию диалогового доказательства теорем и к последующему созданию множества функциональных языков. Ещё не полностью функциональные изначальные версии и Лиспа, и APL внесли особый вклад в создание и развитие функционального программирования.
Конвейер И Композиция
Сопоставление разных частей системы вместе называется композицией, а эти части — элементами композиции (composition units). Очень многие алгоритмы в функциональном подходе построены на рекурсии — функциях, вызывающих себя. Так реализованы многие действия, где что-то нужно выполнить несколько раз. Функциональное программирование определяется несколькими важными правилами. Это основы, которые нужно знать, чтобы представлять, как в принципе работает парадигма. Сейчас очень интересное время для тех, кто занимается разработкой программных продуктов.
У них есть скрытые входы или выходы; это называется нечистым. Нечистые функции нельзя использовать или тестировать изолированно, поскольку они имеют зависимости. В приведенном выше примере каррированная функция adder(3) присваивается переменной sum_three, которая теперь на нее ссылается.
Функции Высшего Порядка
Вместо них мы берем метод filter(), который создает новый массив со всеми элементами, прошедшими проверку условия. Вот он уже возвращает новый массив, который содержит все начальные элементы вместе с добавленным. В завершении на строке 6 мы возвращаем результаты этой композиции функций. Для компоновки функций в Python мы используем вызов lambda operate. Это позволяет нам единовременно вызывать любое число аргументов.
Функция, имеющая замыкание, может «запоминать» и получать доступ к среде вложенных в нее значений. Здесь в строке 1 определяется лямбда-функция и присваивается переменной, которая теперь ссылается на лямбда-функцию. В строке 4 ссылка на эту функцию присваивается еще одной переменной, и затем пользуясь этой переменной данная функция вызывается еще раз.
Встречаются также языки, которые совершенно невозможно использовать для ФП. Некоторые концепции и парадигмы специфичны для функционального программирования и в основном чужды императивному программированию (включая объектно-ориентированное программирование). Язык обработки информации (Information Processing Language[en], IPL) иногда определяется как самый первый машинный функциональный язык[7]. В нём было понятие «генератора», который использовал функцию в качестве аргумента, а также, поскольку это язык ассемблерного уровня, он может позиционироваться как язык, имеющий функции высшего порядка. Однако, в целом IPL акцентирован на использование императивных понятий[8]. В Java для получения функций первого класса можно использовать лямбда функции.
Особенность такого способа в том, что контекст выполнения таких функций будет зафиксирован на null, а это не всегда удобно или даже применимо. Если закончились, то передаём их все в оригинальную функцию и вызываем её. Если аргументы ещё есть, то используем рекурсию, чтобы каррировать ещё раз. Поэтому чаще оригинальную функцию под частичное применение переделывают не руками, а каррируют.
Однако на практике он принимает только строки, отформатированные определенным образом, и выдает исключения, если это не так. Следовательно, этот метод нечестен, поскольку не передает достаточно информации о типах строк, с которыми работает. Более того, исключения имеют семантику goto, что означает, что они позволяют легко переходить из любой точки вашей программы в блок catch.
Квадратные скобки в определении сигнализируют, что в результате этой операции будет создан список. Какой способ обработки последовательностей применять – с использованием функций более высокого порядка или включений, зачастую является предметом личных предпочтений. Добавленная синтаксическая конструкция, позволяющая записывать выражения в более простых и кратких формах. Неплохой аспект конструкций включения в последовательность состоит еще и в том, что они легко читаются на обычном языке, благодаря чему программный код становится чрезвычайно понятным. В данном формате функция – это ссылка на стандартную функцию либо лямбда-функция, и последовательности – это одна или несколько отделенных запятыми итерируемых последовательностей, т.е.
Эффективное функциональное программирование на Python вполне возможно. Функции могут присваиваться переменным, они могут передаваться в другие функции и порождать новые функции. Python имеет богатый и мощный арсенал инструментов, которые облегчают разработку функционально-ориентированных программ. Да, нам всё равно приходится для изменения данных вызывать функцию produce, но это уже лучше, чем рассчитывать на отсутствие случайных мутаций. Кроме того, Immer замораживает все объекты, которые возвращает produce, чтобы защитить разработчика от возможных нечаянных мутаций. Промежуточные слои, которые должны быть вызваны раньше других, помещаются правее или ниже.
Объектно-ориентированное программирование отличается от функциональной парадигмы. В нем все представлено в виде объектов, в функциональном — в виде функций. ООП смешивает данные и поведение, функциональный подход — разделяет. Различаются особенности работы с информацией, структура программ и многое другое. Функциональные языки программирования — это языки, в которых процессы представлены как функции в математическом понимании этого слова.
Какие Методы Используются Для Сбора Данных О Твоем Браузере? Как Собирают Информацию О Пользователях?
• использоваться будет Haskell, однако для читателя знание этого языка не требуется, поскольку все конструкции будут пояснены. Помимо удобства при разработке, математичность получающихся структур данных позволяет делать более понятные, прозрачные и логичные конструкции, находящие применение в самых разных предметных областях. «Чистая функция» — это функция, входные данные которой объявлены как входные, и ни один из них не должен быть скрыт. Ремонтопригодность — это простой термин, который означает, что программирование FP легче поддерживать, поскольку вам не нужно беспокоиться о случайном изменении чего-либо за пределами данной функции.
- Когда функция вызывает саму себя, происходит рекурсивный вызов.
- Особенность объекта-последовательности map состоит в том он может предоставлять свои элементы, только когда они требуются, используя ленивые вычисления.
- В конце концов, компилятор Java создавался без учета функционального программирования, в связи с чем не может использовать многие из преимуществ этой парадигмы.
- Кроме того, Immer замораживает все объекты, которые возвращает produce, чтобы защитить разработчика от возможных нечаянных мутаций.
- Чистые функции не производят побочных эффектов и не зависят от глобальных переменных или состояний.
Чистые функции не производят побочных эффектов и не зависят от глобальных переменных или состояний. Этот учебник составлен из eleven лекций по функциональному программированию, которые автор Роман Викторович ДУШКИН — читал студентам четвёртого курса кафедры кибернетики МИФИ. Первые лекции посвящены функциональному языку программирования Haskell, а оставшаяся часть — теории функционального программирования как одного из направлений дискретной математики.
В сущности, в терминах этих областей науки, выполняя данную операцию в Python, мы «описываем интенсионал» соответственно списка, словаря, множества и итерируемой последовательности. Ниже приведены примеры описания интенсионала соответственно списка, словаря, множества и итерируемой последовательности. Строго говоря, такая функция не является чистой, потому что зависит от глобальной переменной, но вряд ли кому-то захочется менять значение PI, поэтому не стоит доводить погоню за чистотой до абсурда. Чистые функции всегда возвращают один и тот же результат для одних и тех же параметров. Как только появляется непредсказуемость, функция теряет чистоту.
Функция Zip
Лямбда выражения можно использовать вместо функций, так как они рассматриваются как стандартные объекты класса, которые можно передавать или возвращать. Java очень ограниченно поддерживает ФП по сравнению с Python или JS. Тем не менее в нем есть возможность имитировать функциональное поведение при помощи лямбда функций, потоков и анонимных классов. Первая функция в этом списке использует в качестве ввода начальный аргумент, а последующие функции наследуют свои вводные аргументы из вывода предшествующих. Для удаления элемента из массива мы обычно используем методы pop() и slice(). Тем не менее они не относятся к функциональным, так как изменяют именно первичный массив.
Относительная прозрачность означает, что выражение, которое возвращает функция, можно заменить значением — и от этого ничего не изменится. То есть, если функция, например, складывает два числа three и 5, то она вернет сумму three + 5. Теоретически вместо этой функции в выражение можно подставить число eight https://deveducation.com/, и от этого программа не изменится — она будет работать так же. Подпрограммы высшего порядка допускают принятие в качестве аргумента других функций. Яркими примерами подобных подпрограмм можно назвать map и filter.
В программировании есть два больших подхода — императивное и функциональное. Они существенно отличаются логикой работы, ещё и создают путаницу в названиях. Если же требуется связать больше функций, можно вместо этого использовать библиотеку lodash, которая позволит упростить их композицию. Если точнее, то мы передаем в качестве аргумента ее метод compose, сопровождаемый списком функций. Функциональные альтернативы нам также нужно использовать для управления массивами. Стандартным способом добавления элемента в массив является метод push().
Правда, на практике это не всегда возможно, но эту деталь мы подробнее обсудим ниже. ООП уже не может справляться с новыми вызовами и в особенности с соблюдением принципов конкурентности и параллелизма. Стремление внедрить такие критерии в существующие объективно-ориентированные языки приводит к появлению усложнению работы с ними и падению производительности. Сравнивая процедурное и функциональное программирование js, можно отметить совпадения только в наличии команд, которые выполняет язык. Имея честную сигнатуру метода, нам не нужно останавливаться на деталях реализации метода или обращаться к документации, чтобы узнать, есть ли что-то еще, что нам нужно учесть перед его использованием. Сама сигнатура сообщает нам, что может случиться после того, как мы вызовем такой метод.
На Других Языках
Рекурсивные функции можно обобщить с помощью функций высших порядков, используя, например, катаморфизм и анаморфизм (или «свёртка» и «развёртка»)[16]. Функции такого рода играют роль такого понятия как цикл в императивных языках программирования[17]. Некоторые компиляторы, такие как gcc, в целях оптимизации предоставляют программисту ключевые слова для обозначения чистых функций[12]. Fortran 95 позволяет обозначать функции как «pure» (чистые)[13]. Лямбда-исчисление стало теоретической базой для описания и вычисления функций.
Сосредоточимся мы на создании ключевых компонентов, а именно чистых функций, функций первого класса и композиций функций. Если же вы не можете обойтись без функций с общим состоянием, сделайте это состояние неизменяемым. Каждая из этих функций принимает входное значение и возвращает согласующееся с ним выходное значение, не изменяясь и не подвергаясь воздействию со стороны состояния программы. В функциональном программировании широко используются так называемые алгебраические типы данных. Такие данные формируются из более простых типов с использованием всего двух операций — “суммы” и “произведения”. Использование таких математических операций оказывается очень удобным с точки зрения последующей обработки с помощью сопоставления с образцом (“паттерн-матчинг”/pattern matching).
Но в функциональном программировании мы стремимся как можно больше использовать функции, которые явно что-то возвращают. Чистые функции, которые лежат в основе ФП, надёжны, потому что всегда выдают одинаковый результат при одинаковых входных данных. Функциональное программирование по сути — это просто интерпретация функций как математического понятия. То есть функция здесь — это отображение входных данных на выходные. ƛ Если вам интересно узнать, как с помощью паттерн-матчинга написать, например, факториал, советуем заглянуть на learnyuohaskell.com. Обратите внимание, что Error при вызове map() не выполняет переданную функцию.
