Kernpunkte

• funktionale Programmierung ist ein Programmierparadigma, das die Invarianz, erstklassige Funktionen, Zitiertransparenz und reine Funktionen betont. Es hilft, elegante, wartbare, skalierbare und vorhersehbare Code zu schreiben.
• Die Kernprinzipien der funktionalen Programmierung umfassen reine Funktionen (Funktionen ohne Nebenwirkungen oder Operationen, die nicht mit der Funktionsleistung zusammenh?ngen), Invarianz (keine direkte ?nderung von Daten), erstklassige Funktionen (Funktionen k?nnen wie jeder andere Wert verwendet werden ) und hohe Ordnung (eine Funktion, die eine Funktion als eine oder mehrere seiner Parameter oder als Funktion nimmt, die eine Funktion zurückgibt).
• Die funktionale Programmierung generiert einen modularen Code, der einfacher zu debuggen und zu testen ist. Da Funktionsaufrufe über mehrere Kerne verteilt werden k?nnen, kann dies auch die Recheneffizienz verbessern.
• Das funktionale Programmierungsprinzip kann in jede Programmiersprache aufgenommen und in Verbindung mit anderen Programmierstilen wie objektorientierter Programmierung verwendet werden. Auch wenn sie nicht nur verwendet werden, k?nnen sie im Code positive Ergebnisse erzielen.

Als Programmierer m?chten Sie vielleicht elegante, wartbare, skalierbare und vorhersehbare Code schreiben. Die Prinzipien der funktionalen Programmierung (FP) k?nnen sehr helfen, diese Ziele zu erreichen.

funktionale Programmierung ist ein Paradigma oder Stil, das die Invarianz, erstklassige Funktionen, Zitiertransparenz und reine Funktionen hervorhebt. Wenn Sie die Bedeutung dieser W?rter nicht verstehen, mach dir keine Sorgen! Wir werden all diese Begriffe in diesem Artikel aufschlüsseln.

funktionelle Programmierung stammt aus λ Calculus, einem mathematischen System, das sich um Funktionsabstraktion und Verallgemeinerung dreht. Daher scheinen viele funktionale Programmiersprachen sehr mathematisch zu sein. Die gute Nachricht ist jedoch: Sie müssen keine funktionale Programmiersprache verwenden, um funktionale Programmierprinzipien auf Ihren Code anzuwenden. In diesem Beitrag werden wir JavaScript verwenden, das viele Funktionen enth?lt, die es für die funktionale Programmierung geeignet machen, ohne auf dieses Paradigma beschr?nkt zu sein.

Kernprinzipien der funktionalen Programmierung

Jetzt, da wir diskutiert haben, was funktionale Programmierung ist, sprechen wir über die Kernprinzipien hinter FP.

reine Funktion

Ich betrachte Funktionen als Maschinen gerne - sie akzeptieren Eingaben oder Parameter und geben dann etwas aus, d. H. Rückgabeteile. Reine Funktionen haben keine "Nebenwirkungen" oder Operationen, die unabh?ngig von der Funktionsleistung sind. Einige potenzielle Nebenwirkungen umfassen Druckwerte oder Aufzeichnungen mit console.log oder manipulierender Variablen au?erhalb der Funktion.

Dies ist ein Beispiel für eine Nicht-Pure-Funktion:

let number = 2;

function squareNumber() {
  number = number * number; // 非純操作：操作函數(shù)外部的變量
  console.log(number); // 非純操作：控制臺(tái)記錄值
  return number;
}

squareNumber();

Die folgende Funktion ist eine reine Funktion. Es akzeptiert Eingabe und erzeugt Ausgabe.

let number = 2;

function squareNumber() {
  number = number * number; // 非純操作：操作函數(shù)外部的變量
  console.log(number); // 非純操作：控制臺(tái)記錄值
  return number;
}

squareNumber();

reine Funktionen laufen unabh?ngig vom Staat au?erhalb der Funktion, sodass sie nicht auf den globalen Zustand oder Variablen au?erhalb von sich selbst abh?ngen sollten. Im ersten Beispiel verwenden wir die au?erhalb der Funktion erstellte number -Rearable und setzen sie in der Funktion ein. Dies verst??t gegen dieses Prinzip. Wenn Sie sich stark auf die ?nderung globaler Variablen verlassen, ist Ihr Code unvorhersehbar und schwer zu verfolgen. Es wird schwieriger herauszufinden, wo der Fehler aufgetreten ist und warum sich der Wert ?ndert. Stattdessen ist das Debuggen einfacher mit Eingangs-, Ausgabe- und Funktionsvariablen.

Zus?tzlich sollten Funktionen Referenztransparenz folgen, was bedeutet, dass ihre Ausgabe bei der Angabe eines Eingangs immer gleich ist. Wenn ich in der obigen Beispielfunktion 2 an die Funktion übergehe, wird immer 4 zurückgegeben. Dies ist bei API -Aufrufen oder der Generierung von Zufallszahlen nicht der Fall, dies sind nur zwei Beispiele. Bei der gleichen Eingabe kann der Ausgang zurückgegeben werden oder nicht.

// 純函數(shù)
function squareNumber(number) {
  return number * number;
}

squareNumber(2);

Invarianz

funktionale Programmierung priorisiert auch Invariability , dh keine Daten werden direkt ge?ndert. Die Invarianz bringt Vorhersehbarkeit mit sich - Sie kennen den Wert der Daten und sie werden sich nicht ?ndern. Es macht den Code einfach, prüfbar und l?uft auf verteilten und multitHhread -Systemen.

Invarianz spielt h?ufig eine Rolle, wenn wir mit Datenstrukturen arbeiten. Viele Array -Methoden in JavaScript ?ndern Arrays direkt. Zum Beispiel l?scht .pop() ein Element direkt vom Ende des Arrays, w?hrend Sie mit .splice() einen Teil des Arrays erhalten. Stattdessen kopieren wir im funktionalen Paradigma das Array und l?schen die Elemente, die wir dabei beseitigen m?chten.

// 不具有引用透明性
Math.random();
// 0.1406399143589343
Math.random();
// 0.26768924082159495

// 我們直接修改 myArr
const myArr = [1, 2, 3];
myArr.pop();
// [1, 2]

erstklassige Funktion

In der funktionalen Programmierung sind unsere Funktionen erstklassige Funktionen, was bedeutet, dass wir sie wie jeder andere Wert verwenden k?nnen. Wir k?nnen Funktionen von Funktionen erstellen, sie als Argumente an andere Funktionen weitergeben und in Variablen speichern.

// 我們復(fù)制數(shù)組而不包含最后一個(gè)元素，并將其存儲(chǔ)到變量中
let myArr = [1, 2, 3];
let myNewArr = myArr.slice(0, 2);
// [1, 2]
console.log(myArr);

Fortgeschrittene Auftragsfunktionen

Eine Funktion h?herer Ordnung sind Funktionen, die eine von zwei Operationen ausführen: Sie nehmen die Funktion entweder als eine oder mehrere seiner Parameter an oder geben die Funktion zurück. JavaScript hat viele erstklassige Funktionen h?herer Ordnung integriert-wie map, reduce und filter k?nnen wir sie verwenden, um mit Arrays zu interagieren.

filter wird verwendet, um ein Neues Array aus dem alten Array zurückzugeben, das nur Werte enth?lt, die den von uns angegebenen Bedingungen erfüllen.

let myFunctionArr = [() => 1 + 2, () => console.log("hi"), x => 3 * x];
myFunctionArr[2](2); // 6

const myFunction = anotherFunction => anotherFunction(20);
const secondFunction = x => x * 10;
myFunction(secondFunction); // 200

map wird verwendet, um Elemente im Array zu iterieren und jedes Element gem?? der angegebenen Logik zu ?ndern. Im folgenden Beispiel verdoppeln wir jedes Element im Array, indem wir eine Funktion übergeben, die unseren Wert mit 2 mit map multipliziert.

const myArr = [1, 2, 3, 4, 5];

const evens = myArr.filter(x => x % 2 === 0); // [2, 4]

reduce erm?glicht es uns, einen einzelnen Wert basierend auf dem Eingangsarray auszugeben - es wird normalerweise verwendet, um Arrays zu summieren, Arrays oder Gruppenwerte in irgendeiner Weise zu verflachen.

const myArr = [1, 2, 3, 4, 5];

const doubled = myArr.map(i => i * 2); // [2, 4, 6, 8, 10]

Sie k?nnen diese Funktionen auch selbst implementieren! Zum Beispiel k?nnen Sie eine filter -Funktion wie folgt erstellen:

const myArr = [1, 2, 3, 4, 5];

const sum = myArr.reduce((i, runningSum) => i + runningSum); // 15

Die zweite Art von Funktionen h?herer Ordnung (Funktionen, die andere Funktionen zurückgeben) ist ebenfalls ein relativ h?ufiges Muster. Zum Beispiel:

let number = 2;

function squareNumber() {
  number = number * number; // 非純操作：操作函數(shù)外部的變量
  console.log(number); // 非純操作：控制臺(tái)記錄值
  return number;
}

squareNumber();

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Funktionskombination

Funktionskombination besteht darin, mehrere einfache Funktionen zu kombinieren, um komplexere Funktionen zu erstellen. Sie k?nnen also eine averageArray -Funktion haben, die die durchschnittliche Funktion mit der Summenfunktion kombiniert, die die Werte des Arrays zusammenfasst. Die einzelnen Funktionen sind klein und k?nnen für andere Zwecke wiederholt und zusammen kombiniert werden, um vollst?ndigere Arbeiten auszuführen.

// 純函數(shù)
function squareNumber(number) {
  return number * number;
}

squareNumber(2);

Vorteile

Die funktionale Programmierung generiert einen modularen Code. Sie haben eine kleine Anzahl von Funktionen, die Sie wiederholt verwenden k?nnen. Das Verst?ndnis der spezifischen Funktionen jeder Funktion bedeutet, dass es einfach sein sollte, Fehler zu bestimmen und Tests zu schreiben, insbesondere wenn die Funktionsausgabe vorhersehbar sein sollte.

Wenn Sie versuchen, mehrere Kerne zu verwenden, k?nnen Sie Funktionsaufrufe an diese Kerne verteilen, damit die Recheneffizienz verbessern kann.

Wie verwendet ich die funktionale Programmierung?

Sie müssen sich nicht vollst?ndig der funktionalen Programmierung wenden, um all diese Ideen zu integrieren. Sie k?nnen sogar viele Ideen gut mit objektorientierter Programmierung verwenden, die oft als ihren Rivalen angesehen werden.

zum Beispiel enth?lt React viele funktionelle Prinzipien, wie z. B. unver?nderliche Zust?nde, aber haupts?chlich seit vielen Jahren die Klassensyntax verwendet. Es kann auch in fast jeder Programmiersprache implementiert werden - Sie müssen keine Clojure oder Haskell schreiben, es sei denn, Sie m?chten es wirklich.

Auch wenn Sie kein puristischer Fall sind, k?nnen funktionelle Programmierprinzipien in Ihrem Code positive Ergebnisse erzielen.

h?ufig gestellte Fragen zur funktionalen Programmierung

Was sind die Schlüsselprinzipien der funktionalen Programmierung?

Die funktionale Programmierung basiert auf einigen Schlüsselprinzipien. Erstens ist Invarianz, was bedeutet, dass eine Variable festgelegt wird, die nicht ge?ndert werden kann. Dies beseitigt Nebenwirkungen und erleichtert den Code leichter zu verstehen. Das zweite Prinzip sind reine Funktionen, was bedeutet, dass die Ausgabe einer Funktion nur durch ihre Eingabe ohne versteckte Eingabe oder Ausgabe bestimmt wird. Das dritte Prinzip sind erstklassige Funktionen, was bedeutet, dass Funktionen als Eingabe oder Ausgabe für andere Funktionen verwendet werden k?nnen. Dies erm?glicht Funktionen h?herer Ordnung und macht den Code pr?gnanter und einfacher zu verstehen.

Was ist der Unterschied zwischen funktionaler Programmierung und prozeduraler Programmierung?

Der Hauptunterschied zwischen funktionaler und prozeduraler Programmierung ist die Art und Weise, wie sie Daten und Zustand verarbeiten. Bei der prozeduralen Programmierung werden Programmzust?nde in Variablen gespeichert und k?nnen im Laufe der Zeit ge?ndert werden. In der funktionalen Programmierung ?ndert sich der Staat nicht, erstellt sondern einen neuen Staat aus dem bestehenden Staat. Dies erleichtert eine funktionelle Programmierung, die es einfacher zu vorherrschen und zu debuggen, da sich keine Nebenwirkungen Sorgen machen müssen.

Was sind die Vorteile der funktionalen Programmierung?

funktionale Programmierung bietet viele Vorteile. Dies kann den Code leichter zu lesen und zu verstehen, da er Nebenwirkungen und ver?nderliche Zust?nde vermeidet. Es macht den Code auch zuverl?ssiger, da er die Verwendung reiner Funktionen f?rdert, die immer denselben Ausgang für dieselbe Eingabe erzeugen. Darüber hinaus kann die funktionelle Programmierung den Code erleichtern, das zu testen und zu debuggen, da Funktionen isoliert getestet werden k?nnen.

Was sind die Herausforderungen der funktionalen Programmierung?

W?hrend die funktionale Programmierung viele Vorteile hat, hat sie auch einige Herausforderungen. Es kann schwierig sein zu lernen, insbesondere für Menschen, die an prozedurale oder objektorientierte Programmierung gew?hnt sind. Die Implementierung bestimmter Algorithmen im funktionalen Stil kann ebenfalls schwieriger sein. Darüber hinaus führt die funktionelle Programmierung manchmal zu einem weniger effizienten Code, da h?ufig neue Objekte erstellt werden, anstatt vorhandene Objekte zu ?ndern.

Welche Sprachen unterstützen die funktionale Programmierung?

Viele Programmiersprachen unterstützen die funktionale Programmierung in gewissem Ma?e. Einige Sprachen wie Haskell und Erlang sind rein funktional, w?hrend andere, wie JavaScript und Python, Multi-Paradigm-Sprachen sind, die funktionale Programmierungen und andere Paradigmen unterstützen. Sogar Sprachen, die traditionell nicht mit funktionaler Programmierung zu tun haben, wie Java und C, haben die Funktionalit?t hinzugefügt, um die funktionale Programmierung in den letzten Jahren zu unterstützen.

Wie kann man mit Nebenwirkungen in der funktionalen Programmierung umgehen?

Vermeiden Sie bei funktionaler Programmierung Nebenwirkungen so weit wie m?glich. Dies erfolgt durch die Verwendung reine Funktionen, die keinen Zustand ?ndern oder E/A -Operationen ausführen. Wenn Nebenwirkungen ben?tigt werden, sind sie isoliert und kontrolliert. In Haskell werden beispielsweise Nebenwirkungen mit Monaden behandelt, die Nebenwirkungen einschlie?en und eine M?glichkeit bieten, sie auf kontrollierte Weise miteinander zu verbinden.

Was sind die Funktionen h?herer Ordnung in der funktionalen Programmierung?

Eine Funktion h?herer Ordnung ist eine Funktion, die eine oder mehrere Funktionen als Parameter nimmt, eine Funktion als Ergebnis zurückgibt oder beide Vorg?nge gleichzeitig ausführt. Funktionen für Fortgeschrittene sind eine wichtige Funktion der funktionalen Programmierung, da Funktionen als Daten verwendet werden k?nnen. Dies kann zu sauberem und ausdrucksst?rkerem Code führen.

Was ist Rekursion in der funktionalen Programmierung?

Rekursion ist eine Technik, bei der sich eine Funktion in ihrer eigenen Definition aufruft. Bei der funktionellen Programmierung wird Rekursion h?ufig als Ersatz für Schleifen verwendet, da Schleifen mutable Zust?nde beinhalten, die bei der funktionellen Programmierung vermieden werden. Rekursion kann verwendet werden, um eine Vielzahl von Problemen zu l?sen, von der Berechnung von Faktorien bis zum Durchqueren von B?umen.

Was ist Currying in der funktionalen Programmierung?

Currying ist eine Technik in der funktionalen Programmierung, bei der eine Funktion mit mehreren Parametern in eine Reihe von Funktionen konvertiert wird. Jede Funktion hat nur einen Parameter. Auf diese Weise kann ein Teil der Funktion angewendet werden, wobei eine Funktion für einige seiner Parameter gilt und eine neue Funktion zurückgibt, die den Rest der Parameter übernimmt.

Was ist eine funktionelle reaktive Programmierung?

funktionelle reaktive Programmierung (FRP) ist ein Programmierparadigma, das funktionelle und reaktive Programmierung kombiniert. In FRP werden Programmzust?nde als eine Reihe unver?nderlicher Werte modelliert, die im Laufe der Zeit variieren, und Funktionen werden verwendet, um diese Werte zu transformieren und zu kombinieren. Dies erleichtert es, über asynchrone und ereignisgesteuerte Programme zu argumentieren, da es ver?nderliche Zust?nde und Nebenwirkungen vermeidet.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWas ist funktionale Programmierung?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!