Любая функция работает только с локальными данными и работает с ними всегда одинаково, независимо от того, где, как и при каких обстоятельствах она вызывается. Как правило, интерес к функциональным языкам программирования, особенно чисто функциональным, был скорее научный, нежели коммерческий. Такие широко распространённые декларативные языки как SQL и Lex/Yacc содержат некоторые элементы функционального программирования, например, не используют переменных. В зависимости от задачи и требований проекта разработчики выбирают тот язык программирования, который наилучшим образом соответствует поставленным функциональное программирование задачам. Понимание особенностей работы с различными типами данных и контейнерами является ключевым аспектом в успешной разработке на современных языках программирования. В зависимости от языка программирования, реализация этих концепций может различаться.
Любые данные, вычисленные и возвращенные функцией, используются вместо функции в исходной строке кода. Различные функциональные языки используют разный синтаксис для написания функции. Языки функционального программирования не поддерживают элементы управления потоком, такие как операторы цикла и условные операторы, такие как If-Else и операторы Change. Функциональное программирование поддерживает функции высшего порядка и ленивые функции оценки .
Scala работает на JVM и сочетает в себе функциональное и объектно-ориентированное программирование. Особенно перспективно применение функциональной парадигмы в облачных вычислениях и микросервисной архитектуре. Для отладки функционального кода часто используют интерактивные REPL-среды, позволяющие выполнять выражения построчно. Очень многие алгоритмы в функциональном подходе построены на рекурсии — функциях, вызывающих себя. Так реализованы многие действия, где что-то нужно выполнить несколько раз. Ошибка — это попытка модифицировать существующие сведения, а не создавать их копии.
Минимизация Побочных Эффектов
Haskell был создан в конце 1980-х годов в попытке соединить множество идей, полученных в ходе исследования функционального программирования3. «Такие вещи, как Linq, язык запросов в C#, на самом деле произошли от Haskell. Рабочие процессы F# и изменяемые состояния взяты непосредственно из его монадической структуры», — сказал главный исследователь Microsoft и ключевой контрибутор Haskell Саймон Пейтон Джонс.
Некоторые из самых популярных функциональных языков включают Haskell, Scala, Clojure, OCaml и Erlang. Однако даже в языках, которые не являются строго функциональными, таких как Python или JavaScript, можно использовать функциональные концепции, такие как функции высшего порядка и неизменяемость данных. Функциональное программирование отличается от императивного тем, что в функциональном программировании основное внимание уделяется работе с функциями как основными строительными блоками программы. Оно подчеркивает чистоту функций (отсутствие побочных эффектов), неизменяемость данных и использование функций высшего порядка для создания более выразительных и модульных программ. В императивном программировании же акцент делается на последовательности инструкций, изменяемых состояниях и контроле потока выполнения. Одним из ключевых принципов функционального программирования является работа с функциями как с основными строительными блоками кода.
Это позволяет каждому приложению возвращать новую функцию, а затем принимать следующий аргумент. В отличие от «строгих» вычислений они позволяют кодировать то, что требуется в первую очередь. Термин «функциональное программирование» уходит корнями к способу программирования, который базируется на создании чистых функций. Основой всех языков ФП является лямбда-исчисление (Lambda Calculus, также обозначается как λ-исчисление), которое описывается как «самый маленький универсальный язык программирования в мире». Соответственно, ФП состоит из математических функций, которым для проведения вычислений требуются условные выражения и рекурсия.
Кортеж — это составной тип данных, имеющий фиксированное количество терминов. В следующем примере показано, как определить кортеж из 5 терминов и распечатать его размер. После определения функции нам нужно передать в нее аргументы, чтобы получить желаемый результат. Большинство языков программирования поддерживают вызов по значению и вызов по ссылочным методам для передачи аргументов в функции. Несмотря на некоторые ограничения, функциональное программирование становится все более популярным в современных языках программирования.
Так как ФП становится все более популярным, то и подобные примеры будут появляться более массово. 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. Используя функциональную модель программирования, нельзя менять переменную после инициализации.
Функциональное И Объектно-ориентированное Программирование
К примеру, если в императивном подходе используются инструкции, то в функциональном – функции, набор правил, которые необходимо выполнять без строгой последовательности действий. Некоторые языки программирования позволяют выполнять все функции функционального программирования, в то время как другие либо не Юзабилити-тестирование сильно годятся для этого. В то же время вы можете так же легко использовать объектно-ориентированный подход. В-четвертых, лямбда-исчисление лежит в основе большинства функциональных языков и позволяет компактно описывать функции высшего порядка. Кроме того, многие нефункциональные языки поддерживают отдельные концепции функционального программирования. Ещё одним преимуществом функциональных программ является то, что они предоставляют широчайшие возможности для автоматического распараллеливания вычислений.
Важным аспектом является также использование функций высшего порядка, которые принимают другие функции в качестве аргументов или возвращают их в качестве результата. Этот паттерн позволяет абстрагировать повторяющиеся операции в более общие функции, что не только сокращает объем кода, но и повышает его читаемость и модульность. Некоторые программисты считают, что он передает те же выражения, что и Java, но при этом ему требуется на треть меньше кода. Kotlin также предлагает все преимущества, связанные с функциональными языками программирования, включая функции высшего порядка, функции расширения и лямбда-выражения. Универсальность делает его подходящим для любого вида разработки, будь то серверные, клиентские веб-приложения или Android, и сейчас его создатели работают над совместимостью языка с iOS.
Как Выучить Python: One Hundred Pc Рабочий Метод — Full-stack На Python
Ключевым элементом функционального программирования является также работа с данными в виде неизменяемых структур, что позволяет избегать неожиданных изменений состояния объектов. Этот подход делает код более предсказуемым и упрощает процесс отладки и поддержки приложений в долгосрочной перспективе. Еще одно требование к функциям в функциональном программировании — относительная прозрачность.
- В отличие от других диалектов Lisp, Clojure работает на платформе Java и компилируется в байт-код JVM.
- Lisp используется для приложений искусственного интеллекта, таких как машинное обучение, обработка языка, моделирование речи и зрения и т.
- Основой всех языков ФП является лямбда-исчисление (Lambda Calculus, также обозначается как λ-исчисление), которое описывается как «самый маленький универсальный язык программирования в мире».
- Это значит, что для эффективной работы в языке должен быть мощный сборщик мусора или удобные инструменты для ручной работы с памятью.
- Fortran ninety five позволяет обозначать функции как «pure» (чистые)13.
- Ведь если мы проверяем функцию, которая не изменяет ничего снаружи — значит, нам не нужно дополнительно думать о тестировании возможных побочных эффектов.
В этом случае подпрограмма не осуществляет возврат, а просто выводит текст на монитор. При замене вызова функции на https://deveducation.com/ «ничто» состояние консоли будет другим. Для чтения из файла сначала необходимо открыть указанный файл в режиме чтения . Если файл не существует, его соответствующий метод возвращает NULL.
Отсутствие мутабельных компонентов упрощает отладку и рефакторинг. Функциональные подходы к обработке данных позволяют создавать эффективный, гибкий, легко поддерживаемый код, что делает их надежным инструментом для решения самых разных практических задач. Функции не должны изменять внешнюю среду, например, глобальные переменные или иметь «скрытые» эффекты. На основании вышесказанного, можно сделать вывод, что основы функционального программирования должен знать каждый, кто занимается разработками программных продуктов. Это позволит работать над приложениями следующих поколений, способными в будущем обслуживать огромное количество пользователей. Суть функциональной парадигмы программирования заключается в том, что разработчик должен задавать не последовательность требуемых команд, а описать принцип их взаимодействия с подпрограммами.