函数式编程

来源:互联网 发布:成都数控冲床编程招聘 编辑:程序博客网 时间:2024/06/01 15:47

函数式编程采用纯粹(pure)的第一类(first-class)函数编程风格,其灵感来自于lambda表达式。纯粹函数(pure function)是指对于相同的输入参数,输出一直不变的函数,纯粹函数和那些基于时间状态的函数相对应。纯粹函数的特性可以使得它更容易被理解、调试和测试。它们不存在如改变全局状态、执行I/O操作(文件I/O和数据库更新)等副作用。纯粹函数的状态保存在堆栈中的函数参数里,而不是堆里的全局变量中,这就允许函数函数执行任意多次,而且不会改变全局状态(这是在之后讨论的事务中需要考虑的非常重要的一个特性)。纯粹函数的特性也使得智能编译器的实现成为可能,智能编译器可以通过自动调整代码执行顺序和并行化代码执行来提高效率,尽管后面的特性还不是非常常用。

在实际的编程中,应用经常需要一些副作用;Simon Peyton-Jones(函数式编程语言Haskell的主要贡献者)说过:最后,任何程序都需要处理状态;任何没有副作用的程序只是个黑箱。重要的是需要限制副作用,避免它在代码中扩散。

支持第一类函数的语言允许函数被存储在变量中,作为参数传递给其他函数以及作为函数返回值。函数作为返回值可以支持选择之后的行为。接受其他函数作为输入参数的函数被称为“高阶函数”,它们的操作是通过传递给他们的函数输入参数来配置的,传递给它们的函数可以被执行任意多次,包括0次。

函数式变成语言中的数据一般是不可变的,这允许多个并发执行的线程可以同时访问这些数据而不需要加锁,因为没有必要对不可变数据加锁。随着多核架构变得越来越流行,并发编程的简洁性可能是函数式语言的最大的好处。

流行的函数式编程语言包括Clojure , Common Lisp , Erlang , F# , Haskell , ML , OCaml , Scheme , Scala,其中ClojureScala运行在JVM上,其他在JVM上有相应实现的函数式编程语言是Armed Bear Common Lisp(ABCL) , OCaml-Java , Kawa(Scheme)