TL; DR
Bei der funktionalen Programmierung geht es um Verschlüsse und deren Anwendungen. Vergessen Sie die Verwendung von C, um die funktionale Programmierung zu erlernen, es sei denn, jemand kann Ihnen eine Abstiegsschließungsbibliothek für C zeigen.
Was ist funktionale Programmierung?
Das Hauptkonzept der funktionalen Programmierung ist der Begriff der Verschlüsse, der grob gesagt eine Funktion zusammen mit Variablenbindungen erfasst. Neben der allgegenwärtigen Verwendung von Verschlüssen gibt es einige andere charakteristische Merkmale in der funktionalen Programmierung, wie die Verwendung von rekursiven Funktionen und unveränderlichen Werten (beide spielen gut zusammen). Diese Merkmale sind mehr ein kulturelles Problem als alles andere, und es gibt kein technisches Hindernis, sie in praktisch jeder Sprache zu verwenden. Deshalb konzentriere ich mich in meiner Antwort auf Verschlüsse: Nicht jede Sprache erlaubt es, einfach Verschlüsse zu erstellen.
Drei Abbildungen der Verwendbarkeit von Verschlüssen
Eine typische Verwendung von Schließungen ist die Implementierung von Datenschutzmechanismen. Zum Beispiel der Javascript-Code - in den Beispielen habe ich Javascript ausgewählt, weil es eine funktionale Sprache mit einer sogenannten „C-ähnlichen Syntax“ ist und Ihre Frage darauf hindeutet, dass Sie mit C vertraut sind:
create_counter = function()
{
var x = 0;
var counter = function()
{
++x;
return x;
};
return counter;
}
Dann mit
a = create_counter();
b = create_counter();
Wir haben zwei Funktionen aund bzählen disjunkte Sammlungen. Der Punkt des Beispiels ist, dass die Variablen xdurch den Abschluss erfasst werden, der den Abschluss definiert, counterund jedes Mal, wenn ein neuer counterAbschluss is instantiated by the function, it gets its fresh own idea of whatx` ist.
Eine andere typische Verwendung von Verschlüssen ist die Definition von Teilanwendungen von Funktionen. Angenommen, wir haben eine Berichtsfunktion, die der syslogImplementierung einer Funktion ähnelt
var log = function(priority, message) {
…
};
wo die Argumente priorityund messagevoraussichtlich Zeichenfolgen sind, wobei das erste eines von "debug"ist "info", und so weiter. Wir können eine Protokollfabrik wie folgt definieren:
var logWithPriority = function(priority) {
return function(message) {
log(priority, message);
};
};
und verwenden Sie es, um spezielle Versionen unserer Protokollfunktion zu definieren:
var debug = logWithPriority("debug");
var info = logWithPriority("info");
…
Dies ist sehr nützlich, da anstatt fehleranfällige forSchleifen wie diese zu schreiben
for(i = 0; i < journal.length; ++i) {
log("info", journal[i]);
}
wir können das sauberere, kürzere und viel einfachere schreiben (es gibt kein i, das ist viel besser):
journal.forEach(logWithPriority("info"));
Ein drittes wichtiges Anwendungsfeld von Schließungen ist die Implementierung einer verzögerten Evaluierung. Beachten Sie, dass eine spezielle Sprachunterstützung für eine bessere Implementierung sorgen kann.
Eine Lazy-Funktion gibt anstelle einer direkten Berechnung einen Abschluss zurück, der aufgerufen (oder im Jargon der Faulheit „gezwungen“) werden kann, um die Frage auszuführen. Die Motivation dafür ist, dass es die Vorbereitung einer Berechnung und die Durchführung einer Berechnung trennt. Ein praktisches Beispiel hierfür ist die Kompilierung regulärer Ausdrücke: Wenn ein Programm beim Start viele reguläre Ausdrücke kompiliert, benötigt es viel Zeit zum Starten. Wenn wir stattdessen die regulären Ausdrücke träge kompilieren und sie nach Bedarf erzwingen, kann unser Programm schnell gestartet werden. Natürlich können reguläre Ausdrücke hier durch jede Struktur ersetzt werden, die eine beträchtliche Initialisierungszeit erfordert.
Hier erfahren Sie, wie Sie eine verzögerte Auswertung mit Abschlüssen implementieren. Betrachten wir die klassische Umsetzung der arrayMax Funktion , um die Rückkehr max in einem Array:
function arrayMax(array) {
return array.reduce(function(a, b) {
return Math.min(a, b);
};
}
Die faule Variante wäre:
function arrayMax(array) {
var memo = null;
function actuallyCompute() {
if(memo === null) {
memo = array.reduce(function(a, b) {
return Math.min(a, b);
});
}
return memo;
}
return actuallyCompute;
}
Der zurückgegebene Wert ist ein Abschluss, mit dem der Wert berechnet oder ein anderes Mal abgerufen werden kann, wenn er bereits berechnet wurde.
Mit diesen drei Beispielen sollten wir sicher sein, dass Verschlüsse und ihre Anwendungen den Kern der funktionalen Programmierung bilden.
Fazit
Das Erlernen der funktionalen Programmierung bedeutet das Erlernen des Programmierens mit Verschlüssen. Infolgedessen sollten Sprachen, die die einfache Manipulation von Verschlüssen und insbesondere die teilweise Anwendung von Funktionen ermöglichen, bei der Suche nach einer Sprache zum Studium der funktionalen Programmierung berücksichtigt werden. Umgekehrt wären Sprachen, in denen Schließungen nicht einfach manipuliert werden können, eine schlechte Wahl.