Что Такое Функциональное Программирование Журнал «код» Программирование Без Снобизма

Это позволяет писать более компактный и выразительный код, особенно при работе с коллекциями. Также следует использовать сторонние функциональные библиотеки (например, toolz), которые обеспечивают более оптимальную композиционность функций. В конструкции включения в последовательность используется математическая запись построения последовательности. Такая запись в теории множеств и логике называется определением интенсионала множества и описывает множество путем определения условия, которое должно выполняться для всех его членов. В сущности, в терминах этих областей науки, выполняя данную операцию в Python, мы «описываем интенсионал» соответственно списка, словаря, множества и итерируемой последовательности.

Неизменяемые данные или состояния не могут изменяться после их определения, что позволяет сохранять постоянство стабильной среды для вывода функций. Лучше всего программировать каждую функцию так, чтобы она выводила один и тот же результат независимо от состояния программы. Если же она зависит от состояния, то это состояние должно быть неизменяемым, чтобы вывод такой функции оставался постоянным.

Функциональное программирование существует немного дольше, чем объектно-ориентированное программирование, ещё со времён машины Тьюринга. За последние пару поколений он пережил спад, но в последнее время довольно быстро вернулся в JavaScript, который не зависит от парадигм, но считается более функциональным языком, чем объектно-ориентированный. Давайте определим эту парадигму программирования (и парадигмы в целом), а затем рассмотрим некоторые плюсы и минусы функционального программирования. Нечистые функции нельзя использовать или тестировать изолированно, поскольку они имеют зависимости. Чтобы начать создание чистых функций в JS, нам понадобится использовать функциональные альтернативы стандартному поведению, такие как const, concat и filter. Ссылочная прозрачность возможна только, если функция не влияет на состояние программы или в общем не старается выполнить более одной операции.

Теоретически вместо этой функции в выражение можно подставить число eight, и от этого программа не изменится — она будет работать так же. Некоторые концепции и парадигмы специфичны для функционального программирования и в основном чужды императивному программированию (включая объектно-ориентированное программирование). В информатике функциональное программирование — это парадигма программирования, в которой программы строятся путем применения и комбинирования функций. В Java есть несколько инструментов, которые помогают работать с функциональным программированием.

Языки Функционального Программирования[править]

В этом случае результат каждой функции передается следующей функции в виде аргумента. Это позволяет с помощью всего одного вызова функции активировать целую серию их последовательных вызовов. Функции в ФП рассматриваются как типы данных и могут использоваться как любое другое значение.

Обратите внимание, что функция map возвращает объект-последовательность map, о чем говорит строка 5. Особенность объекта-последовательности map состоит в том он может предоставлять свои элементы, только когда они требуются, используя ленивые вычисления. Ленивые вычисления – это стратегия вычисления, согласно которой вычисления следует откладывать до тех пор, пока не понадобится их результат.

В языке программирования Java, который известен своим объектно-ориентированным подходом, было также внедрено функциональное программирование. Он предоставляет некоторые особенности, которые позволяют разработчикам писать более краткий и читаемый код. И снова, в обоих случаях функция filter возвращает ленивый объект-последовательность, который нужно вычислить, чтобы увидеть результат. В иной ситуации в программе может иметься процесс, который потребляет по одному элементу за один раз. В этом случае в него можно подавать по одному элементу, вызывая встроенную функцию next.

Более того, он предлагает тот же результат для заданных параметров. Неизменяемые данные означают, что вы сможете легко создавать структуры данных вместо изменения уже существующих. Каждая из этих композиций выполняет обе изначальные функции, но в разном порядке. Теперь вы можете вызвать композиции для выполнения обеих исходных функций с одинаковым вводом.

К сожалению, доказывать правильность программ в значительной степени непрактично и не относится к программному обеспечению Python. Даже тривиальные программы требуют доказательств объемом в несколько страниц, при этом если доказательство создано, то возникнет вопрос о проверке доказательства. Возможно, в доказательстве есть ошибка, и ошибочно полагать, что программа работает правильно. В объектно-ориентированном программировании мы объединяем данные (состояние) и поведение (методы), которые работают на единой единице, называемой объектами. До выхода Java 8 мы, разработчики, знали, что Java не является функциональным языком программирования, и считали объектно-ориентированное программирование более десяти лет.

Они существенно отличаются логикой работы, ещё и создают путаницу в названиях. Одной из самых больших проблем, возникающих при разработке корпоративного программного обеспечения, является сложность. Тип параметра для электронной почты, а также тип параметра для “y” являются более грубыми, чем фактическая концепция, которую они представляют. Количество состояний, в которых может находиться экземпляр строкового типа, превышает количество допустимых состояний для правильно отформатированного электронного письма. Это несоответствие приводит к обману разработчика, который использует такой метод.

Пример Кода В Функциональном Стиле

Это обстоятельство, а также отсутствие состояний даёт возможность применять к функциональным программам достаточно сложные методы автоматической оптимизации. Функциональное программирование — это парадигма программирования, в которой основное внимание уделяется функциям в качестве основных элементов построения программы. В функциональном программировании функции рассматриваются как математические функции, без побочных эффектов и изменений состояния программы. Функциональное программирование также обеспечивает преимущества для повышения читабельности. Поэтому важно, чтобы язык использовал чистые значения и не изменял состояния.

• Функциональное программирование в Java имеет несколько преимуществ.
• В языке Си указатели на функцию в качестве типов аргументов могут быть использованы для создания функций высшего порядка.
• Этот процесс позволяет просмотреть структуру данных заново, если нет зависимостей.
• Непосредственным следствием становится то, что чисто функциональная программа не может изменять уже имеющиеся у неё данные, а может лишь порождать новые путём копирования или расширения старых.
• Последовательность выполнения подпрограмм регулируется программистом.

Таким образом, вы будете знать, что могло или не могло произойти во время выполнения программы, а также ее побочные эффекты. Java содержит интерфейс, java.util.function.Function, предоставляющий методы для композиции функций. Метод compose сначала выполняет переданную ему функцию (multiplyByTen), а затем передает возвращаемое значение внешней функции (square).

К функциональным языкам относятся Haskell, F#, OCaml, ELM, серия языков Lisp, а также Erlang и его потомок Elixir. Иногда сюда же относят Scala и Nemerle, хотя эти языки дают возможность программировать и в функциональном, и в императивном стилях. Они старые и сейчас применяются не так часто, как большинство современных. Первая — языки, жестко ориентированные на функциональное программирование. Вторая — так называемые мультипарадигменные языки, то есть такие, на которых можно писать по-разному. Звучит логично, и большинство программистов привыкли именно к такому поведению кода.

В каком порядке записаны команды внутри подпрограммы, в том же порядке они и будут выполняться. Более того, исключения имеют семантику goto, что означает, что они позволяют легко переходить из любой точки вашей программы в блок catch. Когда вы работаете только с иммутабельными функциональное программирование js 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.

Это заставляет программиста думать, что метод работает с примитивными строками, тогда как на самом деле эта строка представляет концепцию предметной области со своими инвариантами. Несмотря на простоту определения функционального программирования, оно включает в себя множество приемов, которые многим программистам могут показаться новыми. Вместо того, чтобы вернуть целое число, как мы ожидали, он вызовет исключение «Divide By Zero».

В чистых функциональных языках эти проблемы решаются другими средствами, например, в языке Haskell ввод-вывод реализован при помощи монад — концепции, позаимствованной из теории категорий. Никакая информация о функциональном программировании и его преимуществах не является полной без значительной способности разрабатывать параллельные и бесшовные программы. Разработчики с практиками функционального программирования используют наиболее https://deveducation.com/ популярный случай для разработки параллельного программного обеспечения с помощью Scala. Вы можете включить и использовать эти переменные с учетом основных факторов в функциональных языках программирования. С параллельностью можно легко справиться, так как чистые функции не изменяют переменные и работают на входах. Расширяя возможности этих программ, вы можете снизить риск ошибок и повысить общую производительность и эффективность.

Некоторые из них, например Haskell, спроектированы именно для этой задачи, в то время как другие, например JavaScript, реализуют возможности и ООП, и ФП. Есть же и такие языки, где функциональное программирование невозможно в принципе. Сначала вам понадобится познакомиться с основами парадигмы и с теорией. Можно скомбинировать это с началом изучения функциональных языков, чтобы сразу «пощупать» подход на практике.

Побочные эффекты же возникают, если функция изменяет состояние программы, переписывает вводную переменную или в общем вносит какие-либо изменения при генерации вывода. Отсутствие же побочных эффектов снижает риски появления ошибок по вине чистых функций. Ключевыми составляющими функциональной программы являются уже не объекты и методы, а переменные и функции. При этом следует избегать глобальных переменных, потому что изменяемые глобальные переменные усложняют понимание программы и ведут к появлению у функций побочных эффектов.

Функции не зависят от состояния системы, которое необходимо воспроизвести перед запуском теста. Нужно только синтезировать правильный ввод, а затем проверить, что результат соответствует ожиданиям. В двух словах, любая программная задача, которую хочет решить разработчик, может быть реализована в обеих парадигмах, но результат решения выглядит по-разному в стилях кодирования. Указанные выше два простых правила делают ненужными архитектурные шаблоны и принципы ООП, заменяя их функциями! В Python использование классов не противоречит ФП, если в них отсутствует мутирующие интерфейсы.

Ещё одно средство, позволяющее сократить программу, — встроенный механизм сопоставления с образцом. Как и в случае с методом Divide, нечестность можно исправить, введя отдельный класс Email и используя его вместо строки. Эта версия также честна, поскольку теперь не гарантирует, что она вернет целое число для любой возможной комбинации входных значений. 🤩 Java поддерживает несколько парадигм, таких как (общая, объектно-ориентированная (основанная на классах), функциональная, императивная, рефлексивная, параллельная и т.д.). Данный пост служит дополнением к моему предыдущему посту о конвейере данных. Приведенный выше материал был опубликован в качестве авторского в переводе книги Starting Out with Python и дополнен материалами Энтони Хвона.

Например, мы заполняем функциями массивы, передаем их в качестве параметров или сохраняем их в переменных. В этом разделе приведено краткое описание некоторых языков функционального программирования (очень немногих). Дополнительную информацию можно почерпнуть, просмотрев ресурсы, перечисленные в следующем разделе. Очень часто строгие языки включают в себя средства поддержки некоторых полезных возможностей, присущих нестрогим языкам, например бесконечных списков. В поставке Standard ML присутствует специальный модуль для поддержки отложенных вычислений.