[scala]函數語言程式設計思想入門

橘子oly發表於2016-09-27
函數程式設計

1.python閉包的栗子

def make_adder(addend):
    def adder(augend):
        return augend + addend
    return adder

p = make_adder(23)
q = make_adder(44)

print p(100)
print q(100)
這裡比較特殊的就是make_adder是一個函式，而該函式由定義了一個新的函式，並且在新的函式內使用了外層函式中的引數addend。

關於閉包，專業的名詞解釋是：閉包(CLosure)是詞法閉包(Lexical Closure)的簡稱，是引用了自由變數的函式。

實際上，閉包是起函式作用，並能相操作物件一樣操作的物件。


2.函數語言程式設計思想

定義：簡單說，“函數語言程式設計”是一種程式設計正規化，也就是如何編寫程式的方法論。它屬於“結構化程式設計”的一種，主要思想是把運算過程儘量寫成一系列巢狀的函式呼叫。
函數語言程式設計的主要幾個思想：
1）函式是“第一等公民”

所謂“第一等公民”，指的是函式與其他資料型別一樣，處於平等地位，可以賦值給其他變數，也可以作為引數，傳入另一個函式，或者作為別的函式的返回值。

舉慄如下：

var print = function(i){ console.log(i);};   //定義一個函式
　　
[1,2,3].forEach(print);        //將函式作為變數

2)只用“表示式”，不用“語句”

表示式是一個單純的運算過程，總是有返回值；而語句是執行某種操作，沒有返回值。函數語言程式設計要求，只使用表示式，不使用語句。也就是說，每一步都是單純的運算，而且都有返回值。原因是函式是程式設計的開發動機，一是為了處理運算，不考慮系統的讀寫(I/O)。


3）沒有“副作用”

所謂"副作用"（side effect），指的是函式內部與外部互動（最典型的情況，就是修改全域性變數的值），產生運算以外的其他結果。函數語言程式設計強調沒有"副作用"，意味著函式要保持獨立，所有功能就是返回一個新的值，沒有其他行為，尤其是不得修改外部變數的值。
3.函數語言程式設計的好處

1）程式碼簡潔，開發迅速：函數語言程式設計大量使用函式，減少了程式碼的重複，因此程式比較短，開發速度較快。

2）接近自然語言，易於理解：栗子-----表示式(1 + 2) * 3 - 4，可以寫成函式式語言：subtract(multiply(add(1,2), 3), 4)

3）更方便的程式碼管理：函數語言程式設計不依賴、也不會改變外界的狀態，只要給定輸入引數，返回的結果必定相同。因此，每一個函式都可以被看做獨立單元，很有利於進行單元測試（unit testing）和除錯（debugging），以及模組化組合。

4）易於“併發程式設計”：函數語言程式設計不需要考慮"死鎖"（deadlock），因為它不修改變數，所以根本不存在"鎖"執行緒的問題。不必擔心一個執行緒的資料，被另一個執行緒修改，所以可以很放心地把工作分攤到多個執行緒，部署"併發程式設計"（concurrency）。

栗子：

var s1 = Op1();
var s2 = Op2();
var s3 = concat(s1, s2);
由於s1和s2互不干擾，不會修改變數，誰先執行是無所謂的，所以可以放心地增加執行緒，把它們分配在兩個執行緒上完成。其他型別的語言就做不到這一點，因為s1可能會修改系統狀態，而s2可能會用到這些狀態，所以必須保證s2在s1之後執行，自然也就不能部署到其他執行緒上了。多核CPU是將來的潮流，所以函數語言程式設計的這個特性非常重要。









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