Функциональное программирование это: Что такое функциональное программирование? / Хабр

что это такое простыми словами, где применяется и что значит – SkillFactory

Содержание

Функциональные языки программирования — это языки, в которых процессы представлены как функции в математическом понимании этого слова. То есть функция в них определяется не как подпрограмма, а как соответствие между множествами.

Такой подход к программированию называют функциональным. Название не значит, что код основан на функциях: это справедливо почти для любого языка. Функциональность определяется именно подходом: весь код описывается как правила работы с информацией, и они могут исполняться в любом порядке.

Функциональный подход — противоположность императивному, в котором программист задает программе четкий порядок действий по шагам. Тут все сложнее: программа сама решает, как и в каком порядке исполнять действия, а программист описывает правила взаимодействия и связи между компонентами.

Кто и где пользуется функциональным программированием

Сейчас программисты чаще всего работают с ООП — объектно-ориентированным программированием. Функциональный подход используют реже: он сложнее и применим не ко всем задачам. Но сейчас его популярность растет, и тому есть причины: чистота кода, надежность программ, высокие возможности для оптимизации.

Благодаря своим особенностям функциональное программирование распространено при работе с важными данными или при решении задач, где нужны сложные вычисления. Есть фреймворки, с которыми проще работать в функциональном стиле, а есть такие, в которых сочетаются оба подхода. Как пример — React и Redux для JavaScript.

Сейчас программисты придерживаются такого подхода: полностью писать какой-то проект в функциональном стиле не стоит, но его нужно держать в голове и использовать при решении конкретных задач. Эта идея актуальна для большинства направлений разработки.

Курс Frontend- разработчик PRO Получите перспективную творческую профессию и знания уровня middle. Вы изучите JavaScript и TypeScript. За время обучения вы выполните 5 проектов на JavaScript и получите 13 проектов в портфолио.

Посмотреть программу

Какие языки программирования функциональные

Условно можно выделить две группы. Первая — языки, жестко ориентированные на функциональное программирование. Вторая — так называемые мультипарадигменные языки, то есть такие, на которых можно писать по-разному. В том числе в функциональном стиле.

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.

Еще к этой группе относится несколько узкоспециализированных языков: язык вычислительной платформы Wolfram, языки J и K для финансового анализа, язык R для статистических целей. На функциональном языке APL базируется язык научной математической среды MATLAB. Также сюда можно отнести языки, которые используются при работе с электронными таблицами, а еще, частично, SQL — язык запросов для работы с базами данных.

К мультипарадигменным языкам, на которых можно писать в функциональном стиле, относятся уже упомянутые Scala и Nemerle, а также Go, JavaScript и некоторые его фреймворки. В меньшей степени сюда же можно отнести Python, Ruby, PHP и C++, а также Java: они больше ориентированы на ООП, но в них есть и функциональные элементы.

Разница между функциональным и императивным подходом

Чтобы лучше понять, как это работает, воспользуемся аналогией.

• Императивная парадигма похожа на правила умножения в столбик. Последовательность действий, их порядок и тип четко определены. Мы выполняем команды, которые кто-то придумал до нас, как по инструкции.
• Функциональная парадигма — это, скорее, правила орфографии и пунктуации. Нет четкой последовательности, как именно их применять. Правила нельзя представить как строгую инструкцию. Вместо этого мы сами решаем, какое правило в какой ситуации будет актуально. И последовательность, в которой мы это делаем, не имеет значения.

В чем разница с ООП

Объектно-ориентированное программирование отличается от функциональной парадигмы. В нем все представлено в виде объектов, в функциональном — в виде функций. ООП смешивает данные и поведение, функциональный подход — разделяет. Различаются особенности работы с информацией, структура программ и многое другое.

ООП в целом относится скорее к императивному типу программирования: код — это набор команд, рассказывающих компьютеру, что делать. Но «чистым» императивным программированием его назвать сложно — скорее, дополненным и измененным.

Сложность изучения функциональных языков

О функциональном программировании можно услышать, что оно сложно в освоении. Но тут есть парадокс, о котором говорят некоторые программисты: новичку понять его принципы может быть легче, чем разработчику с опытом программирования в ООП. Это связано с тем, что разработчики в императивных стилях уже привыкли к определенному типу логики, а перестроиться на что-то принципиально новое сложнее, чем изучать с нуля.

Сейчас считается, что хороший разработчик должен разбираться в обеих парадигмах и знать, когда лучше применять одну, а когда — другую.

Особенности функционального подхода

Функциональное программирование определяется несколькими важными правилами. Это основы, которые нужно знать, чтобы представлять, как в принципе работает парадигма.

Отсутствие жесткой последовательности. Об этом мы уже говорили. Разработчик задает правила, а компилятор кода сам решает, в какой последовательности их выполнять. Жесткий порядок действий программист не задает. Его выбирает сама программа.

«Чистые» функции. Чистые функции — это такие, которые удовлетворяют двум условиям:

• при одинаковых входных данных функция всегда вернет одинаковый результат. То есть, функция, возвращающая сумму a и b, может быть чистой, а функция, возвращающая случайное число, — нет;
• когда функция выполняется, не возникают побочные эффекты — так называют действия, которые влияют на что-то за ее пределами. Например, изменение переменной, чтение данных или вывод в консоль — это побочные эффекты.

В функциональном программировании все функции должны быть чистыми. Кажется, будто это сложно и ограничивает разработчика, но на самом деле при грамотном подходе такое даже расширяет возможности. Ведь чистые функции можно запускать, не боясь, что они что-то изменят или нарушат.

Неизменные переменные. В функциональном программировании нет переменных в привычном виде. В нем все объявленные переменные неизменны — то есть фактически это константы. Если с какой-то переменной нужно провести вычисления, она не изменяется: создается новая переменная, и результат вычислений записывается в нее. А исходная остается прежней — ее значение не меняется.

«Первоклассные» функции высшего порядка. Все функции в функциональном программировании должны быть первого класса и высшего порядка. Сейчас объясним, что это значит.

• Функция первого класса — это такая, которую можно представить как переменную. То есть, ее можно передавать как аргумент другим функциям, возвращать как результат работы других функций, сохранять в переменную или структуру данных.
• Функция высшего порядка — такая, которая принимает в качестве аргументов функции или возвращает их в качестве результата.

Возможность работы с такими функциями есть не только в функциональном программировании. Более того, такое требование есть не только в нем. Но для него такой подход обязателен — вместе с другими особенностями. 

Относительная прозрачность. Еще одно требование к функциям в функциональном программировании — относительная прозрачность. Это понятие может быть сложным для понимания, но мы постараемся его объяснить. Относительная прозрачность означает, что выражение, которое возвращает функция, можно заменить значением — и от этого ничего не изменится. То есть, если функция, например, складывает два числа 3 и 5, то она вернет сумму 3 + 5. Теоретически вместо этой функции в выражение можно подставить число 8, и от этого программа не изменится — она будет работать так же.

Это не означает, что функция должна выдавать одинаковый результат во всех случаях — только при одинаковых входных данных. Про это также говорит часть определения чистой функции.

Рекурсия вместо циклов. В классическом функциональном программировании циклы реализованы как рекурсия. Стоит понимать разницу:

• цикл — несколько выполнений одной и той же части кода подряд;
• рекурсия — явление, когда функция вызывает сама себя, но с другими аргументами.

Очень многие алгоритмы в функциональном подходе построены на рекурсии — функциях, вызывающих себя. Так реализованы многие действия, где что-то нужно выполнить несколько раз.

Лямбда-исчисление. Это особая математическая система, которая используется в функциональных языках программирования. Ее название также иногда пишут как λ-исчисление. Мы не будем углубляться в сложные математические понятия и выделим только несколько особенностей, важных для понимания функционального программирования:

• в λ-исчислении есть две основных операции — аппликация и абстракция. Первое — это, по сути, вызов функции к заданному значению. Второе — построение функции по имеющимся выражениям;
• все функции могут быть анонимными и складываться только из списка аргументов. Анонимные функции — это такие, у которых нет уникального имени, а объявляются они в месте выполнения;
• при вызове функции с несколькими аргументами происходит ее каррирование — преобразование в несколько функций, в каждой из которых один аргумент. То есть, функция вида f(a, b, c) превратится в набор функций f(a)(b)(c). Результатом f(a) будет функция, которая тут же применится к аргументу b. И так далее. Это рекурсия — та, о которой мы говорили выше.

Преимущества функциональных языков

Чистота кода. Код, написанный на функциональном языке, выглядит чистым и понятным. Сюда же можно отнести локальную читаемость — можно разобраться, как работает та или иная функция, без строгой привязки к остальному коду. Код более чистый еще и за счет отсутствия четкой последовательности: чтобы понять происходящее в нем, не обязательно знать порядок выполнения разных действий.

Надежность. Благодаря тому, что функции чистые и не изменяют окружение вокруг себя, функциональный код более надежен. Если в одной конкретной функции что-то сломается, это не повлечет за собой проблемы с другими компонентами. Не нужно отслеживать побочные эффекты — согласно определению чистой функции их быть просто не должно. Правда, на практике это не всегда возможно, но эту деталь мы подробнее обсудим ниже.

Оптимизация. Когда компилятор обрабатывает функциональную программу, он сам решает, в каком порядке вызывать функции. За счет этого программы легче оптимизировать: такой подход открывает широкие возможности для автоматической оптимизации на уровне компилятора. Оптимизация означает, что код будет быстрее или производительнее.

Удобное тестирование. Благодаря все тем же чистым функциям этот стиль программирования удобнее отлаживать и тестировать. Особенно это заметно при модульном тестировании — таком, где каждый компонент проверяется по отдельности. Ведь если мы проверяем функцию, которая не изменяет ничего снаружи — значит, нам не нужно дополнительно думать о тестировании возможных побочных эффектов.

Распараллеливание вычислений. За счет отсутствия жесткой последовательности функциональное программирование отлично подходит для параллельных вычислений — одновременного выполнения нескольких действий. С императивным подходом их сложнее организовать, кроме того, нужно учитывать побочные эффекты. А функциональное программирование гарантирует, что вызов одной функции не повлияет на вызов другой — поэтому снижается риск ошибок и конфликтов при параллельных вычислениях.

Гибкая работа с функциями. Благодаря гибкой и сложной работе с функциями некоторые действия можно выполнять быстрее и удобнее, чем с императивным подходом. Это мощный инструмент, особенно для решения специфических задач: математических, научных, связанных с точными вычислениями или подобными сферами. Популярность подхода при решении таких задач видно и на практике: языки для математических, научных, экономических или статистических расчетов — по большей части функциональные.

Использование большого объема памяти. Этот минус вытекает из тех же особенностей, что и преимущества. Многие действия построены на рекурсии, а при изменении любого значения создается новая переменная — поэтому программа начинает требовать больше памяти, чем императивная с классическими циклами и изменяемыми значениями. Это значит, что для эффективной работы в языке должен быть мощный сборщик мусора или удобные инструменты для ручной работы с памятью. За ней нужно следить, иначе есть риск серьезного снижения производительности.

Непредсказуемый порядок действий. Эта особенность функционального программирования — плюс и минус одновременно. О плюсах мы уже говорили выше. Минус в том, что для некоторых важных задач порядок действий важен по определению. Например, ввод и вывод. Если данные будут вводиться или выводиться хаотично, в непредсказуемом порядке, это ухудшит работу программы. Поэтому часто функциональное программирование комбинируют с императивным — для большей гибкости и производительности кода в целом.

Неуниверсальность чистых функций. Одними чистыми функциями не получится решить многие задачи. Некоторые важные действия по определению сложно или невозможно реализовать через чистые функции. Поэтому программистам приходится прибегать к дополнительным ухищрениям и усложнять код, чтобы избежать этого минуса. Также некоторые функции на практике оказываются не совсем чистыми — тут опять же приходится обходить ограничения и придумывать новые способы.

Как начать программировать в функциональном стиле

Сначала вам понадобится познакомиться с основами парадигмы и с теорией. Можно скомбинировать это с началом изучения функциональных языков, чтобы сразу «пощупать» подход на практике. Но помните, что многие решения сначала могут показаться вам неочевидными — к особым принципам нужно привыкнуть. Тем не менее, функциональное программирование – мощный и интересный инструмент, и изучить его вполне реально даже новичку.

Курс Уверенный старт в IT Поможем определить подходящую вам IT-профессию и освоить её с нуля. Вы на практике попробуете разные направления: разработку на разных языках, аналитику данных, Data Science, менеджмент в IT. Это самый подходящий курс для построения карьеры в IT в новой реальности.

Посмотреть программу

Знакомьтесь: функциональное программирование | KV.by

Всяческих концепций, идей и парадигм в программировании много. И это, в общем-то, хорошо, потому что каждый может выбрать ту, которая наилучшим образом сочетается с его внутренним видением программирования и с решаемой в данном случае задачей. Сейчас я познакомлю вас с одним из самых интересных, на мой взгляд, подходов к написанию программ, который наверняка будет особенно интересен тем из читателей, кто пока с ним не сталкивался.

«Подобно ООП, функциональное программирование — это множество идей, но не множество жёстких правил»

Вячеслав Ахмечет

Чем плохи большинство статей по функциональному программированию, так это тем, что они весьма далеки от проблем простого программиста, которого повышение собственной зарплаты (к счастью) волнует гораздо больше, чем различные выкладки из области дискретной математики, которыми больны такие статьи.

Поэтому я постараюсь не наступать на эти распространённые грабли — думаю, это получится, потому что я не математик.

Итак, какая же основная мысль лежит в основе парадигмы функционального программирования? Давайте повнимательнее присмотримся к самому названию. Не нужно быть филологом, чтобы заметить, что слово «функциональное» явно связано со словом «функция». В функциональном программировании функции понимаются в своём изначальном, математическом смысле — это некоторый набор операций, принимающих входное и возвращающих определённое значение каких-либо переменных. Чем это, спросите вы, отличается от обычного программирования, не суть важно — процедурного или объектно-ориентированного? Вопрос резонный, ибо в том изложении, в котором представил основную идею функционального программирования я, действительно сложно заметить какое-либо его отличие от традиционных концепций программирования.

Основное отличие состоит в том, что функции, как и функции математические, не производят никаких побочных действий.

Они только принимают входные значения, крутят и вертят их так, как им заблагорассудится, а после выдают на-гора результат, радующий или не радующий программиста. При этом они не изменяют никаких флагов состояния, не записывают никакой информации в глобальные переменные, не пытаются освободить занятую другими объектами память. Видите, какое сразу вырисовывается преимущество: если программа состоит исключительно из функций, работающих только с переданными им переменными, то никакая функция не сможет вызвать ошибок доступа к памяти — а ведь именно такие ошибки наиболее противные в плане локализации их источников. Кроме того, становится не столь важным соблюдение последовательности выполнения операторов в программе — каждая функция может вычислить своё значение в любой момент, что позволяет легко распараллеливать программы, написанные в функциональном стиле.

Но, пожалуй, самое важное преимущество программ, написанных в функциональном стиле — это, конечно же, их логическая связность и краткость. Программы на функциональных языках программирования могут быть в десятки раз короче тех же самых программ, написанных на традиционных языках. Когда я говорю о традиционных языках здесь, то подразумеваю под ними императивные языки программирования — то есть такие, в которых для выполнения некой операции нужно пошагово описать её выполнение. Примеры таких языков — знакомые всем Basic, Pascal, C.

«В сравнении с пользователями С, «никто» — достаточно точная оценка числа пользователей функциональных языков»

Филип Вадлер

Сразу после рассказа о бочке мёда я расскажу о ложке дёгтя. Действительно, как же так получается, что функциональным программированием, которое решает огромное количество наболевших программистских проблем, пользуются, мягко скажем, не все программисты? Тому есть множество причин. Часть из них я почерпнул из замечательной статьи Филипа Вадлера «Почему никто не использует функциональные языки?» (её можно найти по адресу www.softcraft.

ru/paradigm/fp/whynotfp.shtml). Главными недостатками функциональных языков программирования он считает плохую совместимость с самыми популярными из императивных языков программирования, на которых сейчас написано подавляющее большинство широко используемого программного обеспечения, плохую переносимость программ на функциональных языках на различные платформы и низкую популярность этих языков (то есть, получается рекурсия — языки не популярны из-за того, что все опасаются серьёзно их использовать из-за их низкой популярности). Есть ещё ряд причин, но все они также, в большинстве своём, упираются в инерционность индустрии программного обеспечения, в том числе и в инерционность людей, которые работают в ней.

Тем не менее, тенденции теперь таковы, что функциональному программированию прочат блестящее будущее и популярность не меньшую, чем у программирования объектно-ориентированного. Всё-таки винторогих баранов, кричащих «Нам нужен только Си/Java/Ассеблер» (нужное подчеркнуть), среди разработчиков софта всё же меньше, чем здравомыслящих людей. А потому языки функционального программирования постепенно приживаются в тех нишах, для которых подходят наилучшим образом — и это вполне естественно, так как язык программирования, как и любой другой нишевый продукт, не может при всех своих реальных или мнимых достоинствах сразу захватить значительную часть рынка. Поэтому будьте терпеливыми: изучение функционального программирования — это такое вложение времени, которое не отразится сразу на вашей зарплате, зато позволит в будущем оставаться востребованным и высокооплачиваемым специалистом.

«Функциональный программист смотрится как средневековый монах, отвергающий удовольствия жизни в надежде, что это сделает его добродетельным. Для тех, кто заинтересован в материальных выгодах, эти «преимущества» не очень убедительны. (…) Ясно, что такая характеристика функционального программирования неадекватна.»

Джон Хьюз

Самое вкусное я постарался оставить на потом. Вы обращали внимание, что на сборных концертах в финале всегда выступают самые именитые звёзды, а на сольных исполнители поют именно проверенные временем хиты, а не самые новые песни? Вот и в этой статье самые привлекательные особенности функционального программирования откроются самым стойким из читателей — тем, кто не бросил читать, а дочитал досюда.

Итак, первая «вкусность». В функциональном программировании это называется функциями высших порядков, в математическом анализе (или, если более точно, то в вариационном исчислении) — функционалами. Это функции, аргументами для которых могут быть другие функции. Не значения, возвращаемые этими функциями, — нет-нет, именно сами функции. Простейший функционал — это производная, другой пример — первообразная. Фактически, функции высших порядков — это некоторый аналог того, как объектно-ориентированные языки программирования позволяют обращаться программисту с классами. Функции высшего порядка позволяют очень просто масштабировать приложения. Например, при загрузке данных разного формата вы можете передавать соответствующую функцию загрузки базовой функции, которая сама вызовет нужную в зависимости от вида данных. Если придётся добавить ещё один формат, вы просто добавите ещё одну функцию, не изменяя при этом кода, отвечающего за логику приложения.

Теперь ещё одна возможность, которая, вероятно, покажется вам даже более интересной, так как её аналоги напрочь отсутствуют в императивных языках. Это так называемые ленивые вычисления, называемые также отложенными. Ленится при этом, правда, не программист (программисты и так существа невероятно ленивые в своём подавляющем большинстве), а сама программа. Что это значит? Это значит, что она откладывает все вычисления до тех пор, пока не понадобится их результат. Программист только описывает зависимости функций друг от друга (не забывая при этом, конечно же, использовать такую замечательную вещь, как функции высших порядков), а программа уже сама будет решать, когда вычислять значение той или иной функции. Таким образом, увеличивается производительность программы и, опять-таки, улучшается потенциальная возможность её грамотно распараллелить. Впрочем, ленивые вычисления поддерживаются не всеми функциональными языками (но самый популярный из них, Haskell, их поддерживает) и при этом поддерживаются многими языками программирования, не относящимися к функциональным (например, Python — но там они организованы несколько иначе).

Ещё одна любопытная деталь языков функционального программирования — это так называемый карринг. Что это такое? Оказывается, несмотря на несколько аляповатое и устрашающее непосвящённых название, всё очень и очень просто. Это способность функциональных языков программирования быстро создавать функции, являющиеся обёртками для других функций, не заставляя при этом программиста писать рутинный вспомогательный код. В объектно-ориентированных и процедурных (сиречь императивных) языках программирования для того, чтобы определить обёртку для какой-либо функции или метода, программист должен вручную прописывать все определения новой функции. Функциональные языки (не берусь, впрочем, утверждать, что все — их много, очень много) позволяют гораздо быстрее определить новую функцию, если нужно уменьшить число параметров оборачиваемой и заменить часть из них на заранее предопределённые константы.

В общем-то, этими тремя пунктами интересные и мощные особенности функциональных языков программирования далеко не кончаются — тема эта благодатная, и говорить о ней можно куда дольше, чем мне позволит главный редактор. Поэтому, думаю, пора сворачиваться и подводить итоги нашего с вами разговора о функциональном программировании.

Во-первых, функциональное программирование — мощная парадигма, позволяющая устранить многие минусы объектно-ориентированного программирования (ну и при этом наломать новых дров — куда же без этого?). Хотя сейчас парадигма эта и не очень популярна в индустрии программного обеспечения, тем не менее, у неё есть все шансы стать куда более распространённой, чем сейчас. Во-вторых, функциональное программирование уже сегодня предстаёт в виде множества специально разработанных под эту парадигму языков, которые позволяют программисту делать многие такие вещи, которые вовсе недоступны в императивных языках. Ну, а в-третьих, подходы, которые предлагает функциональная парадигма, можно вполне успешно применять и в нефункциональных языках, делая благодаря им свой программный код лучше. Так что функциональное программирование, как видите, заслуживает того, чтобы им интересоваться и его изучать.

Вадим СТАНКЕВИЧ

Функциональное программирование VS объектно-ориентированное программирование (ООП) Что лучше….? | by shaistha fathima

Прочитав жаргон данных, доступных в Интернете, можно так и не найти причину использовать функциональное программирование вместо объектно-ориентированного программирования или наоборот! Ответ таков: это скорее личное предпочтение, чем вопрос о том, что лучше другого? Давайте погрузимся в оба, чтобы сделать собственный выбор!

Функциональное программирование — это форма программирования, которая пытается избежать изменения состояния и изменяемых данных. В функциональной программе выходные данные функции всегда должны быть одинаковыми при одинаковых входных данных функции.

Это связано с тем, что выходные данные функции в функциональном программировании полностью зависят от аргументов функции, и за кулисами не происходит никакого волшебства. Это называется устранением побочных эффектов в вашем коде.

Например, , если вы вызываете функцию getSum(), она вычисляет сумму двух входных данных и возвращает сумму. При одних и тех же входных данных для x и y мы всегда будем получать один и тот же результат для суммы.

С точки зрения обслуживания, логики и структуры функциональное программирование превосходно, когда нет истории, с которой нужно иметь дело. Это особенно хорошо работает, когда границы не требуются или эти границы уже определены заранее. Он процветает в ситуациях, когда состояние не является фактором, а изменяемые данные практически не используются.

Функциональное программирование обеспечивает такие преимущества, как эффективность, ленивые вычисления, вложенные функции, код без ошибок, параллельное программирование. Говоря простым языком, функциональное программирование заключается в написании функции с операторами для выполнения конкретной задачи для приложения. Каждая маленькая функция выполняет свою часть и только свою часть. Функция может быть легко вызвана и повторно использована в любой момент. Это также помогает управлять кодом, и одно и то же или операторы не нужно писать снова и снова. Это позволяет создавать очень модульный и чистый код, который гармонично работает вместе.

Объектно-ориентированное программирование — это парадигма программирования, в которой вы программируете , используя объекты для представления вещей, о которых вы программируете (иногда вещи из реального мира). Эти объекты могут быть структурами данных. Объекты содержат данные о себе в атрибутах . Атрибуты в объектах манипулируются с помощью методов или функций, которые заданы для объекта.

Например, , у нас может быть Объект Person , который представляет все данные о человеке: вес, рост, цвет кожи, цвет волос, длину волос и т. д. Это будут атрибуты. Тогда у объекта-человека также будет вещей, которые он может делать , например: поднять коробку, положить коробку, поесть, поспать и т. д. Это будут функции, которые обрабатывают данные, хранящиеся в объекте.

Основное преимущество ООП — возможность инкапсулировать данные извне. Инкапсуляция — это возможность скрыть переменные внутри класса от внешнего доступа, что делает ее отличной с точки зрения безопасности, а также с утечкой, нежелательным или случайным использованием. Большинство программистов, использующих объектно-ориентированный дизайн, говорят, что это стиль программирования, который позволяет гораздо проще моделировать сценарии реального мира. Это обеспечивает хороший переход от требований к коду, который работает так, как хочет заказчик или пользователь.

Лучшее сравнение функционального и объектного программирования

Минусы функционального программирования…. действительно требуется другое мышление, чтобы подойти к вашему коду с функциональной точки зрения. Легко мыслить объектно-ориентированными терминами, потому что это похоже на то, как моделируемый объект происходит в реальном мире. Функциональное программирование — это работа с данными. Преобразование сценария реального мира в просто данные может потребовать дополнительных размышлений.

Точно так же есть несколько проблем с объектно-ориентированным программированием. Во-первых, известно, что он не такой многоразовый. Поскольку некоторые из ваших функций зависят от класса, который их использует, трудно использовать некоторые функции с другим классом. Также известно, что они обычно менее эффективны и с ними сложнее иметь дело. Много раз некоторые объектно-ориентированные проекты создавались для моделирования больших архитектур и могут быть чрезвычайно сложными.

Объектно-ориентированные языки хороши, когда у вас есть фиксированный набор операций над объектами , и по мере развития вашего кода вы в первую очередь добавляете новые элементы . Этого можно добиться, добавив новые классы, которые реализуют существующие методы, а существующие классы не трогают.

Функциональные языки хороши, когда у вас есть фиксированный набор вещей , и по мере развития вашего кода вы в первую очередь добавляете новые операции над существующими вещами . Этого можно добиться, добавив новые функции, которые вычисляют с существующими типами данных, а существующие функции не трогают.

Проще говоря, когда вы работаете в разных границах, ООП — отличный способ сохранить все упакованным и защитить от нежелательного внешнего использования. В то время как функциональное программирование хорошо работает, когда сложность сдерживается.

Кто-то может возразить, что функциональное программирование процветает во внешних интерфейсах, потому что серверные части часто предоставляют объекты для обработки во внешних интерфейсах. Клиент не заботится о сохранении состояний объекта. Он уже им предоставлен, вероятно, в виде объекта JSON. На самом деле вам не нужно играть в начало, помещая объект в объект.

Объектно-ориентированное мышление хорошо работает на дальнем конце, потому что большую часть времени вам нужно что-то сконструировать, чтобы передать следующей границе. Его нужно упаковать, обмотать лентой, прежде чем отправить в неизвестность.

Как в функциональном, так и в объектно-ориентированном программировании используются разные методы хранения и обработки данных. В функциональном программировании данные не могут храниться в объектах и ​​могут быть преобразованы только путем создания функций. В объектно-ориентированном программировании данные хранятся в объектах. Объектно-ориентированное программирование широко используется программистами и также успешно.

В объектно-ориентированном программировании очень сложно поддерживать объекты, увеличивая уровни наследования. Это также нарушает принцип инкапсуляции и даже не является полностью модульным. В функциональном программировании для выполнения функций всегда требуется новый объект, а для выполнения приложений требуется много памяти.

Наконец, в заключение, программисты или разработчики всегда должны выбирать концепцию языка программирования, которая сделает их разработку продуктивной и легкой.

Ссылки:

Функциональное программирование или ООП — какой из них полезнее

Функциональное программирование — это метод программирования, который делает упор на оценку функций и разработку…

www. educba.com

Что лучше — Функциональное программирование или объектно-ориентированное?

Вероятно, вы задали неправильный вопрос

medium.com

Функциональное программирование против объектно-ориентированного программирования

Когда вы предпочитаете функциональное программирование объектно-ориентированному? Когда вы ожидаете другой тип программного обеспечения…

stackoverflow.com

Функциональное программирование против ООП

В последнее время я слышал много разговоров об использовании функциональных языков, таких как Haskell. Какие самые важные…

softwareengineering.stackexchange.com

В чем разница между функциональным и объектно-ориентированным программированием? | Пакет Хаб

Есть две очень популярные парадигмы программирования в разработке программного обеспечения, которые разработчики проектируют и программируют. Они…

hub.packtpub.com

Дебаты между объектно-ориентированным программированием и функциональным программированием, в двух словах для начинающих

К какому факультету Хогвартса вы принадлежите? Вы в команде Джейкоба или в команде Эдварда? Мейвезер или МакГрегор? Какой дом в Game of…

medium. com

Введение | Advanced R

R по своей сути представляет собой функциональный язык . Это означает, что он обладает определенными техническими свойствами, но, что более важно, он подходит для стиля решения проблем, сосредоточенного на функциях. Ниже я дам краткий обзор технического определения функционального языка , но в этой книге я сосредоточусь в первую очередь на функциональном стиле программирования, потому что я думаю, что он очень хорошо подходит для типов задач. вы обычно сталкиваетесь при анализе данных.

В последнее время резко возрос интерес к функциональным методам, поскольку они могут обеспечить эффективные и элегантные решения многих современных проблем. Функциональный стиль имеет тенденцию создавать функции, которые легко анализировать изолированно (т. е. используя только локальную информацию), и, следовательно, их часто намного легче автоматически оптимизировать или распараллелить. Традиционные недостатки функциональных языков, более низкая производительность и иногда непредсказуемое использование памяти, в последние годы значительно уменьшились. Функциональное программирование дополняет объектно-ориентированное программирование, которое было доминирующей парадигмой программирования в течение последних нескольких десятилетий.

Функциональные языки программирования

В каждом языке программирования есть функции, так что же делает язык программирования функциональным? Существует много определений того, что именно делает язык функциональным, но есть два общих направления.

Во-первых, функциональные языки имеют первоклассных функций , которые ведут себя как любая другая структура данных. В R это означает, что вы можете делать с функцией многие вещи, которые вы можете делать с вектором: вы можете назначать их переменным, хранить их в списках, передавать их в качестве аргументов другим функциям, создавать их внутри функций и т. даже вернуть их как результат функции.

Во-вторых, многие функциональные языки требуют, чтобы функции были чистыми . Функция является чистой, если она удовлетворяет двум свойствам:

• Выходные данные зависят только от входных данных, т.  е. те же входы, вы получаете те же выходы. Это исключает такие функции, как runif() , read.csv() или Sys.time() , которые могут возвращать разные значения.

• Функция не имеет побочных эффектов, таких как изменение значения глобального переменной, записи на диск или отображения на экране. Это исключает функции как print() , write.csv() и <- .

О чистых функциях гораздо проще рассуждать, но, очевидно, они имеют существенные недостатки: представьте себе, что при анализе данных вы не можете генерировать случайные числа или читать файлы с диска.

Строго говоря, R не является языком функционального программирования , потому что он не требует написания чистых функций. Однако вы, безусловно, можете использовать функциональный стиль в частях своего кода: вы не есть для написания чистых функций, но часто нужно . По моему опыту, разделение кода на функции, которые либо очень чистые, либо очень нечистые, обычно приводит к коду, который легче понять и расширять для новых ситуаций.

Функциональный стиль

Трудно точно описать, что такое функциональный в стиле , но обычно я думаю, что это означает разложение большой проблемы на более мелкие части, а затем решение каждой части с помощью функции или комбинации функций. При использовании функционального стиля вы стремитесь разложить компоненты проблемы на отдельные функции, работающие независимо. Каждая функция, взятая сама по себе, проста и понятна; сложность обрабатывается путем составления функций различными способами.

В следующих трех главах обсуждаются три ключевых функциональных приема, помогающих разбивать задачи на более мелкие части:

• В главе 9 показано, как заменить многие циклы for на функционалов , которые являются функциями (например, lapply() ), которые принимают другой функционировать как аргумент. Функционалы позволяют взять функцию, которая решает проблему для одного входа и обобщить ее для обработки любого количества входы.

  No related posts.