Языки функционального программирования: полное руководство

Для программирования, ориентированного на подпрограммы, см. Функциональное программирование здесь идёт ещё дальше. Вы просто задаёте нужные правила, а код сам разбирается, как их применять. ? Суть императивного программирования в том, что программист описывает чёткие шаги, которые должны привести код к нужной цели. Повар должен следовать этим инструкциям ровно в той последовательности, в которой вы их написали. Нельзя сначала почистить свёклу, а потом взять её.

Практически все современные языки программирования являются строго типизированными языками (возможно, за исключением JavaScript и его диалектов, не существует императивных языков без понятия «тип»). В функциональных языках большая часть ошибок может быть исправлена на стадии компиляции, поэтому стадия отладки и общее время разработки программ сокращаются. В добавок к этому строгая типизация позволяет компилятору генерировать более эффективный код и тем самым ускорять выполнение программ. Функциональные языки программирования обычно менее эффективно используют процессор и память, чем императивные языки, такие как C и Pascal .

Структурный анализ и планирование процессов параллельного выполнения функциональных программ // Изв. № 6; Structural analysis and planning of processes of parallel execution of functional programs, Journ. Продолжаем этот процесс, пока для каждого Fi не будут получены ‘, такие, что в ‘ не существует вхождений функциональных переменных, для которых ранее не выполнялась подстановка. Заметим, что функция может быть неправильно типизирована (в определенном выше смысле), однако при ее применении к данным конкретного типа она вычислит результат. Входящих в правые части т, базисных функций (встроенных функций, функций-конструкторов и деструкторов в определении абстрактных типов данных) заданы. Кортеж типов, не содержащий переменные, называется константным.

Параллельное сравнение императивного и функционального программирования [ править ]

Но длинный список в предшествующем разделе должен прояснить, что вполне возможно быть прельщенным функциональным программированием, и все же считать его непригодным. Вот, например, сообщение из списка рассылки Haskell. Более общо, многие хотят интегрированных сред и методологий разработки программного обеспечения.

Такая функция называется функцией с побочными эффектами. Функциональное программирование предполагает наличие функционалов – функций, аргументы и результаты которых могут быть функциями. Единственным эффектом от вычисления функции является возвращаемый ей результат, и единственный фактор, оказывающий влияние на результат — это значения аргументов. Поэтому если и есть язык, с которого нужно начинать изучение функционального программирования, так это Lisp. Вообще, это целое семейство языков, куда входит довольно популярный сейчас язык для JVM под названием Clojure.

В процессе развития языка могут появляться новые стандарты, отражающие соврем-е нововведения. Можно выделить общую пользу функционального программирования. ФП позволяет создать более чистый код, предсказуемым и легким для его чтения, а также анализа. Абстракция делится на модули, которые легче тестировать, искать ошибки.

В качестве примера чистого функционального языка можно привести Haskell. Однако большинство функциональных языков являются гибридными и содержат свойства https://deveducation.com/ как функциональных, так и императивных языков. В нем органично сочетаются характеристики объектно-ориентированного языка и функционального.

• Трудно научиться— функциональное программирование более академично и строго, чем объектно-ориентированное программирование.
• Язык функционального программирования как лямбда-редуктор.
• C и Pascal являются примерами языков, предназначенных для директивного программирования, когда разработчик программы использует процессно-ориентированная модель, то есть пытается создать код, должным образом воздействующий на данные.
• Мне даже иногда кажется, что компилятор или интерпретатор любого языка должен останавливать каждого, кто не читал эту книгу.
• Функциональное программирование, как и логическое программирование, нашло большое применение в теории искуственного интеллекта и её приложениях.
• Ее обширная статическая типизация обеспечивает возможность доступа к особым алгебраическим и полиморфным типам.

Такие функции называются чистыми, что даёт уверенность в том, что вызов одной и той же функции несколько раз будет возвращать одно и то же значение (Pure Functions, Laziness, I/O, and Monads). К плюсам относят возможность при выполнении программы параллельно выполнять отдельные функции. Наличие чистых функций хорошо для математиков, но в реальности становится неясным, как работать с внешним миром, например, записывать или читать файлы, отправлять какие-либо данные по сети и т.д. Данная проблема будет подробней описана в другой статье. Функциональное программирование не предусматривает использование классов, объектов, структур, методов. Костяком всех программ становятся переменные и функции.

Fortran 95 также позволяет обозначать функции как чистые . В C ++ 11 добавлено constexprключевое слово с аналогичной семантикой. В информатике , функциональное программирование является парадигмой программирования , где программы строятся применения и составления функций . Процедурный язык программирования предоставляет возможность программисту определять каждый шаг в процессе решения задачи. Особенность таких языков программирования состоит в том, что задачи разбиваются на шаги и решаются шаг за шагом. Используя процедурный язык, программист определяет языковые конструкции для выполнения последовательности алгоритмических шагов.

В качестве примера строгого языка можно привести Standard ML. Считается первым функциональным языком программирования. Содержит массу императивных свойств, однако в общем поощряет именно функциональный стиль программирования. Существует объектно-ориентированный диалект языка — CLOS. В восьмидесятых Пер Мартин-Леф создал интуиционистскую теорию типов (также называемую конструктивной).

Свойства функциональных языков

Всякий язык функционального программирования предполагает наличие ядра, называемого строго функциональным языком. Описывать функции без побочных эффектов позволяет практически любой язык. Однако некоторые языки поощряют или даже требуют от функции побочных эффектов.

Создание интегрированной среды разработки – большая работа с небольшой исследовательской составляющей, так что не удивительно, что оно привлекало немного внимания. Но остается невыполненной большая и интересная работа функциональные языки программирования по применению методологий программирования к функциональным языкам и печально, что фактически никаких усилий не предпринимается в этой области. Соображения по дизайну функционального языка программирования.

Это вызов функцией самой себя в своем же контексте. Повтор таких вызовов осуществляется до тех пор, пока управляющее условие не достигнет true. Ввод / вывод— ввод-вывод полагается на побочные эффекты, которых разработано функциональное программирование, чтобы избежать их. Хотя ввод-вывод можно интегрировать в функциональные программы, он по своей природе идёт вразрез с потоком и требует особого внимания.

Благодаря таким принципам составления программ, появляется возможность предотвратить ненужные абстракции с непредсказуемыми действиями. Таким образом, можно обеспечить высокую предсказуемость работы программы и сократить численность потенциальных ошибок. Эта особенность функционального программирования — плюс и минус одновременно. Минус в том, что для некоторых важных задач порядок действий важен по определению.

язык функционального программирования

Производительность может быть заметно ниже С для некоторых применений и чуть выше для других. Но как грубое приближение в пределах множителя двух от С она кажется справедливой. С другой стороны, есть два распространенных мнения о том, почему люди не используют функциональные языки, под которыми я не подпишусь.

Когда вы работаете только с иммутабельными данными, вы заставляете себя обнаруживать скрытые побочные эффекты, указывая их в сигнатуре метода и тем самым делая его честным. Это делает код более читабельным, потому что вам не нужно останавливаться на деталях реализации методов, чтобы понять ход выполнения программы. С иммутабельными классами вы можете просто взглянуть на сигнатуру метода и сразу https://deveducation.com/ же получить хорошее представление о том, что происходит, без особых усилий. Замыкание (англ. closure) в программировании — функция первого класса, в теле которой присутствуют ссылки на переменные, объявленные вне тела этой функции в окружающем коде и не являющиеся ее параметрами. Говоря другим языком, замыкание — функция, которая ссылается на свободные переменные в своей области видимости.

История функционального программирования

FSOC задумана как беспроводная альтернатива оптоволоконной связи, которая позволяет передавать данные со скоростью до 20 Гбит/с, и со временем получила название Taara. Наиболее часто в ИБП используют батареи типа VRLA (свинцово-кислотные с регулирующими… Избегать исключения для управления потоком программы. Каждый метод в нашей кодовой базе – если он написан как математическая функция – можно рассматривать отдельно от других. Когда мы уверены, что наши методы не влияют на глобальное состояние или не работают с исключением, мы можем рассматривать их как строительные блоки и компоновать их так, как мы хотим.

Параллельные вычисления

Однако, широкое применение высокоуровневых языков началось с возникновением Фортрана и созданием компилятора для этого языка . Программы, написанные на языках высокого уровня, проще для понимания программистом, но менее эффективны, чем их аналоги, создаваемые при помощи низкоуровневых языков. Одним из следствий этого стало добавление поддержки того или иного языка низкого уровня (язык ассемблера) в ряд современных профессиональных высокоуровневых языков программирования. Ших порядков, компенсируется в FPTL использованием в задании функций функциональных параметров.

Основы функционального программирования

Так же, как с разработкой межъязыковых интерфейсов, проектирование таких инструментальных средств легко для строгих языков, но сложно для ленивых. Однако, существует немного отладчиков или профилировщиков и для строгих языков, возможно, потому что их построение не воспринимается как исследование. Это досадно, так как подобные инструментальные средства совершенно необходимы, а изучение их создания и использования представляет немалый интерес. Неизменяемость данных во многих случаях может привести к эффективности выполнения, позволяя компилятору делать предположения, которые небезопасны для императивного языка, тем самым увеличивая возможности для встроенного расширения . Если результат чистого выражения не используется, его можно удалить, не затрагивая другие выражения.

Невозможность мутации данных при пользовании ими в разных местах программы исключает появление труднообнаруживаемых ошибок (таких, например, как случайное присваивание неверного значения глобальной переменной в императивной программе). Привлекательная сторона вычислений без состояний — повышение надежности кода за счет четкой структуризации и отсутствия необходимости отслеживания побочных эффектов. Лямбда-исчисление стало теоретической базой для описания и вычисления функций.

Автор: Денис Белый