函数式编程初探

LearningCPPFunctionalProgramming:Packt出版的《学习C ++函数式编程》 学习C ++函数式编程 这是发布的“ 的代码库。 它包含从头到尾完成本书所必需的所有支持项目文件。 关于这本书 通过功能编程,开发人员可以将程序划分为较小的可重用组件,从而简化整个软件的创建,测试和维护。 结合C ++的功能,您可以开发功能强大且可扩展的应用程序,以满足现代软件的需求。 本书将帮助您发现可用于以功能方式构建软件的所有C ++ 17功能。 说明和导航 所有代码都组织在文件夹中。 每个文件夹均以数字开头,后跟应用程序名称。 例如,Chapter02。 所有代码文件都存在于它们各自的文件夹中 该代码将如下所示: int add(int i, int j) { return i + j; } 要浏览本书并成功编译所有源代码示例,您将需要一台运行Microsoft Windows 8.1(或更高版本)并包含以下软件的个人计 立即下载

诞生50多年之后,函数式编程(functional programming)开始获得越来越多的关注。

不仅最古老的函数式语言Lisp重获青春,而且新的函数式语言层出不穷,比如Erlang、clojure、Scala、F#等等。目前最当红的Python、Ruby、Javascript,对函数式编程的支持都很强,就连老牌的面向对象的Java、面向过程的PHP,都忙不迭地加入对匿名函数的支持。越来越多的迹象表明,函数式编程已经不再是学术界的最爱,开始大踏步地在业界投入实用。

也许继"面向对象编程"之后,"函数式编程"会成为下一个编程的主流范式(paradigm)。未来的程序员恐怕或多或少都必须懂一点。

但是,"函数式编程"看上去比较难,缺乏通俗的入门教程,各种介绍文章都充斥着数学符号和专用术语,让人读了如坠云雾。就连最基本的问题"什么是函数式编程",网上都搜不到易懂的回答。

下面是我的"函数式编程"学习笔记,分享出来,与大家一起探讨。内容不涉及数学(我也不懂Lambda Calculus),也不涉及高级特性(比如lazy evaluation和currying),只求尽量简单通俗地整理和表达,我现在所理解的"函数式编程"以及它的意义。

我主要参考了Slava Akhmechet的"Functional Programming For The Rest of Us"。

一、定义

简单说,"函数式编程"是一种"编程范式"(programming paradigm),也就是如何编写程序的方法论。

它属于"结构化编程"的一种,主要思想是把运算过程尽量写成一系列嵌套的函数调用。举例来说,现在有这样一个数学表达式:

  (1 + 2) * 3 - 4

传统的过程式编程,可能这样写:

  var a = 1 + 2;

  var b = a * 3;

  var c = b - 4;

函数式编程要求使用函数,我们可以把运算过程定义为不同的函数,然后写成下面这样:

  var result = subtract(multiply(add(1,2), 3), 4);

这就是函数式编程。

二、特点

函数式编程具有五个鲜明的特点。

1. 函数是"第一等公民"

所谓"第一等公民"(first class),指的是函数与其他数据类型一样,处于平等地位,可以赋值给其他变量,也可以作为参数,传入另一个函数,或者作为别的函数的返回值。

举例来说,下面代码中的print变量就是一个函数,可以作为另一个函数的参数。

  var print = function(i){ console.log(i);};

  [1,2,3].forEach(print);

2. 只用"表达式",不用"语句"

"表达式"(expression)是一个单纯的运算过程,总是有返回值;"语句"(statement)是执行某种操作,没有返回值。函数式编程要求,只使用表达式,不使用语句。也就是说,每一步都是单纯的运算,而且都有返回值。

原因是函数式编程的开发动机,一开始就是为了处理运算(computation),不考虑系统的读写(I/O)。"语句"属于对系统的读写操作,所以就被排斥在外。

当然,实际应用中,不做I/O是不可能的。因此,编程过程中,函数式编程只要求把I/O限制到最小,不要有不必要的读写行为,保持计算过程的单纯性。

3. 没有"副作用"

所谓"副作用"(side effect),指的是函数内部与外部互动(最典型的情况,就是修改全局变量的值),产生运算以外的其他结果。

函数式编程强调没有"副作用",意味着函数要保持独立,所有功能就是返回一个新的值,没有其他行为,尤其是不得修改外部变量的值。

4. 不修改状态

上一点已经提到,函数式编程只是返回新的值,不修改系统变量。因此,不修改变量,也是它的一个重要特点。

在其他类型的语言中,变量往往用来保存"状态"(state)。不修改变量,意味着状态不能保存在变量中。函数式编程使用参数保存状态,最好的例子就是递归。下面的代码是一个将字符串逆序排列的函数,它演示了不同的参数如何决定了运算所处的"状态"。

  function reverse(string) {

    if(string.length == 0) {

      return string;

    } else {

      return reverse(string.substring(1, string.length)) + string.substring(0, 1);

    }

  }

由于使用了递归,函数式语言的运行速度比较慢,这是它长期不能在业界推广的主要原因。

5. 引用透明

引用透明(Referential transparency),指的是函数的运行不依赖于外部变量或"状态",只依赖于输入的参数,任何时候只要参数相同,引用函数所得到的返回值总是相同的。

有了前面的第三点和第四点,这点是很显然的。其他类型的语言,函数的返回值往往与系统状态有关,不同的状态之下,返回值是不一样的。这就叫"引用不透明",很不利于观察和理解程序的行为。

三、意义

函数式编程到底有什么好处,为什么会变得越来越流行?

1. 代码简洁,开发快速

函数式编程大量使用函数,减少了代码的重复,因此程序比较短,开发速度较快。

Paul Graham在《黑客与画家》一书中写道:同样功能的程序,极端情况下,Lisp代码的长度可能是C代码的二十分之一。

如果程序员每天所写的代码行数基本相同,这就意味着,"C语言需要一年时间完成开发某个功能,Lisp语言只需要不到三星期。反过来说,如果某个新功能,Lisp语言完成开发需要三个月,C语言需要写五年。"当然,这样的对比故意夸大了差异,但是"在一个高度竞争的市场中,即使开发速度只相差两三倍,也足以使得你永远处在落后的位置。"

2. 接近自然语言,易于理解

函数式编程的自由度很高,可以写出很接近自然语言的代码。

前文曾经将表达式(1 + 2) * 3 - 4,写成函数式语言:

  subtract(multiply(add(1,2), 3), 4)

对它进行变形,不难得到另一种写法:

  add(1,2).multiply(3).subtract(4)

这基本就是自然语言的表达了。再看下面的代码,大家应该一眼就能明白它的意思吧:

  merge([1,2],[3,4]).sort().search("2")

因此,函数式编程的代码更容易理解。

3. 更方便的代码管理

函数式编程不依赖、也不会改变外界的状态,只要给定输入参数,返回的结果必定相同。因此,每一个函数都可以被看做独立单元,很有利于进行单元测试(unit testing)和除错(debugging),以及模块化组合。

4. 易于"并发编程"

函数式编程不需要考虑"死锁"(deadlock),因为它不修改变量,所以根本不存在"锁"线程的问题。不必担心一个线程的数据,被另一个线程修改,所以可以很放心地把工作分摊到多个线程,部署"并发编程"(concurrency)。

请看下面的代码:

  var s1 = Op1();

  var s2 = Op2();

  var s3 = concat(s1, s2);

由于s1和s2互不干扰,不会修改变量,谁先执行是无所谓的,所以可以放心地增加线程,把它们分配在两个线程上完成。其他类型的语言就做不到这一点,因为s1可能会修改系统状态,而s2可能会用到这些状态,所以必须保证s2在s1之后运行,自然也就不能部署到其他线程上了。

多核CPU是将来的潮流,所以函数式编程的这个特性非常重要。

5. 代码的热升级

函数式编程没有副作用,只要保证接口不变,内部实现是外部无关的。所以,可以在运行状态下直接升级代码,不需要重启,也不需要停机。Erlang语言早就证明了这一点,它是瑞典爱立信公司为了管理电话系统而开发的,电话系统的升级当然是不能停机的。

[官方培训]07-UE材质基础 孙丹璐 Epic 笔记 勾选允许自定义深度写入再在模型上勾选然后可以通过Scene Texture节点拿到渲染的自定义深度信息,有了自定义深度信息就可以与当前渲染的像素深度进行对比,自定义深度信息存放的是最靠近我们的深度,如果当前像素离自定义深度比较远我们就不要这个像素。效果如下这种方案的缺点也很明显,因为这样看不到第二层的透明了,如果是两层的半透明的裙摆,这样就看不到第二层的裙摆了。对于半透明排序问题最根本能解决的还是光线追踪,ue5中又加入了OIT(基于像素的排序)。官方透明材质的理解和应用。 阅读详情

相关推荐

jenkins安装、打包、部署

一个可以让小白部署发布项目的软件;git 配置 一定要配置git的命令路径jenkins启动命令,一定要加这一段 -Dhudson.util.ProcessTree.disable=true一定要配置jenkins的节点,BUILD_ID和DONTKILLME 否则会导致打包后,会将运行的java程序进程也杀死创建任务SSH中执行服务器B的命令的时候,cd /opt;一定要cd 打开那个目录,否则文件无法传输过去。

学海无涯,我用JAVA 5217

C++ 函数式编程学习手册(二)

首先,在本章中,我们尝试以函数式的方式修改局部变量。我们无法重用我们创建的变量;相反,当我们需要修改它时,我们必须创建另一个变量。我们还讨论了将变量传递给另一个函数进行修改的技术。我们必须通过引用传递参数,而不是按值传递参数,以使其改变。然后,我们深入使用const关键字来为函数提供不可变行为。通过使用这个关键字,我们可以确保类内部的变量不能被修改。另一个讨论是应用第一类和纯函数–你在上一章中学到的东西–以获得不可变性的力量。我们还创建了可变类,然后将其重构为不可变类。

龙哥盟 1043

互联网金融项目实战(大数据Hadoop hive)

什么是互联网金融? 互联网金融 --> 信贷(信用贷款) --> 支付宝率先搞了一个信用体系 互联网金融: 在线支付、P2P 银行: 只会锦上添画、不喜欢雪中送炭 银行害怕出现坏账 ( 储户存钱,银行放贷 赚个利息差 ) 银行是可以倒闭的 保险公司不允许倒闭 银行分为:商业银行(自生自灭的)和非商业银行(国家的) 中国工商银行 全球第一大行 招商银行(清朝的一个李鸿章) 中国银行(历史超过 100 年了) 国家政策:希望银行能够扶持中小型企业 p2p:网络借贷平台 民间吸纳贷款 -->

weixin_58276266的博客 1553

C++ 函数式编程实用指南(三)

在本章中,我们有一个非常有趣的旅程!我们成功地以一种非常优雅的方式将两种看似不相关的设计风格——面向对象编程和函数式编程联系起来。纯函数可以根据内聚性原则分组到类中。我们只需要发挥想象力,想象一下函数可能发生变化的情景,并决定哪些函数应该分组在一起。反过来,我们总是可以通过使它们成为纯函数并反转部分应用,将函数从一个类移动到多个 lambda 中。面向对象设计和函数式编程之间没有摩擦;它们只是实现功能的代码的两种不同结构方式。我们使用函数进行软件设计的旅程还没有结束。在下一章中,我们将讨论如何使用。

龙哥盟 1308

Mooncake架构:基于KVCache解耦的LLM推理优化方案

在大语言模型推理中,KVCache是Transformer解码过程中用于缓存历史Key/Value向量的核心数据结构,它避免了序列重复计算,但会随上下文长度线性增长,成为显存占用的主要部分。其原理是在自回归生成时,将已计算过的注意力键值对存储下来,供后续Token生成时直接使用,从而提升计算效率。这项技术的核心价值在于,通过高效管理KVCache,可以显著降低长序列推理时的显存压力,提升GPU资源利用率。在实际应用场景中,尤其是在处理长上下文对话、高并发请求时,KVCache的管理策略直接决定了服务的吞吐量

weixin_35753431的博客 531

factory机制-重载(一)

这里写自定义目录标题1.SystemVerilog对重载的支持2.对约束的重载3.factory 机制式的重载4.重载的方式和种类5.factory机制的调试 1.SystemVerilog对重载的支持 SystemVerilog是一种面向对象的语言。面向对象语言都有一大特征:重载。当在父类中定义一个函数/任务时,如果将其设置为virtual类型,那么就可以在子类中重载这个函数或任务。 重载的最大优势是使得一个子类的指针以父类的类型传递时,其表现的行为依然是子类的行为。 2.对约束的重载 在测试一个DUT时

sinat_41774721的博客 2960

Modern C++ 学习笔记——C++函数式编程

C++函数式编程看这一篇就够了,建议收藏~~~!!! ModernC++学习笔记是一系列介绍现代C++新特性的文章,结合《effective modern C++》说明了如何更好的使用这些新特性。相互讨论,共同学习,不断成长

小小笑笑川的博客 4007

海思Hi3516CV610--SPI NAND Flash移植实战:从手册到驱动的完整适配

本文详细介绍了海思Hi3516CV610芯片上SPI NAND Flash的移植实战,包括从手册解读到驱动适配的完整流程。以GD5F2GM7UEYIGR Flash为例,重点讲解了关键参数确认、模式选择、时序配置以及U-Boot和Linux内核驱动的具体实现步骤,帮助开发者快速完成Flash移植工作。

weixin_29158413的博客 447

cpp,关于class的一些详解

1.class的构成和java中class的构成差不多,都是由属性加函数组成的 其函数里面自带了三种,构造,析构,浅拷贝方法,下面会一一解释. 创建具体对象的方法(构造器调用)的方法同样是三种,括号法,显示法和隐士转换法(另有一种匿名法,不过没啥意义,这里就不加以说明了) 关于类的内存,经过测试以后应该是和struct一样,线性不紧密排列 调用指针的时候也差不多 //可以证明对象的地址储存也是指向第一个成员的第一个地址 //和结构体一样,排列也是依次的,但并不是紧密的 cout <&l

weixin_62697030的博客 2108

智能循迹小车之PID控制算法

从光电传感器获取信号确认小车和黑线的偏离角度,通过PID算法算出左右车轮速度,控制小车前进或者后退。

yzj199921的博客 4640

基于YOLOv8/YOLOv7/YOLOv6/YOLOv5的危险物品检测系统(深度学习模型+PySide6界面+训练数据集+Python代码)

随着公共安全需求的日益增长,危险物品检测技术在社会安防、交通安检等领域发挥着重要作用。本文介绍了一个基于YOLO系列深度学习框架的危险物品检测系统,集成了YOLOv8、YOLOv7、YOLOv6和YOLOv5四种先进的物体检测算法。系统采用PySide6开发了用户友好的图形界面,提供了完整的训练代码、预训练模型和数据集构建方案。实验结果表明,该系统在危险物品检测任务上实现了高精度和高实时性,为实际应用提供了可靠的技术支持。

YOLO 156

函数式编程Haskell初探

转变思维🤔. 从思考How(怎么编写指令)到思考What(我们要解决的问题是什么). 最初我以为函数式编程就是思考如何用函数(数学)的方式描述问题. 但逐渐发现函数式编程的重点是如何操作函数去描述函数. 总之, 他值得一学!😎 ...

LiuKairui的博客 1631

23、电生理与CSD分析:探索大脑活动的前沿技术

本文介绍了电生理与电流源密度(CSD)分析在探索大脑活动中的前沿应用。从电生理技术的发展现状,到局部场电位(LFPs)的起源与解释,重点阐述了CSD分析的原理、实验方法及其在绘制皮层兴奋流、解析突触输入和研究自发振荡中的广泛应用。文章还总结了该领域的优势与挑战,并展望了技术改进、多模态融合、数据分析创新及临床拓展的未来方向,展示了这些技术在揭示大脑功能机制中的关键作用。

Apple的专栏 120

[转]函数式编程初探

诞生50多年之后,函数式编程(functional programming)开始获得越来越多的关注。 不仅最古老的函数式语言Lisp重获青春,而且新的函数式语言层出不穷,比如Erlang、clojure、Scala、F#等等。目前最当红的Python、Ruby、Javascript,对函数式编程的支持都很强,就连老牌的面向对象的Java、面向过程的PHP,都忙不迭地加入对匿名函数的支持。越来越多的...

fate252的博客 233

lwip-2.0.3

lwip是瑞典计算机科学院(SICS)的Adam Dunkels 开发的一个小型开源的TCP/IP协议栈。实现的重点是在保持TCP协议主要功能的基础上减少对RAM 的占用。

jre9下载 jdk9

(Java SE Runtime Environment 9.0) 9.0u175 官方最新版 【x86|x64】

初探函数式编程的优点

初探函数式编程的优点函数式编程是一种编程的模式,在这种编程模式中最常用的函数和表达式。它强调在编程的时候用函数的方式思考问题,函数也与其他数据类型一样,处于平等地位。可以将函数作为参数传入另一个函数,也可以作为别的函数的返回值。函数式编程倾向于用一系列嵌套的函数来描述运算过程。函数式编程的优点不可变数据原则上来讲,在函数式编程中应当做到函数中变量不修改,函数不依赖外部数据,所有的变量需要修改时都应当

u010256841的专栏 3941

Data-Structures-and-Algorithm-Analysis-in-Java.pdf

作者: Weiss, Mark A. 出版社: Addison Wesley Data Structures and Algorithm Analysis in Java is an “advanced algorithms” book that fits between traditional CS2 and Algorithms Analysis courses. In the old ACM Curriculum Guidelines, this course was known as CS7. This text is for readers who want to learn good programming and algorithm analysis skills simultaneously so that they can develop such programs with the maximum amo...

《函数式编程初探》

《函数式编程初探》 作者: 阮一峰 日期: 2012年4月 6日 诞生50多年之后,函数式编程(functional programming)开始获得越来越多的关注。 不仅最古老的函数式语言Lisp重获青春,而且新的函数式语言层出不穷,比如Erlang、clojure、Scala、F#等等。目前最当红的Python、Ruby、Javascript,对函数式编程的支持都很强,就连老牌的面向对象的Java、面向过程的PHP,都忙不迭地加入对匿名函数的支持。越来越多的迹象表明,函数式编程已经不再是学术界的最爱,

yangxian1113_163的博客 164

OV9734 DATASHEET,完整规格书

OV9734完整规格书,包括电气参数,尺寸规格,寄存器配置表等

PHP函数式编程初探

摘要 不仅最古老的函数式语言Lisp重获青春,而且新的函数式语言层出不穷,比如Erlang、clojure、Scala、F#等等。目前最当红的Python、Ruby、Javascript,对函数式编程的支持都很强,就连老牌的面向对象的Java、面向过程的PHP,都忙不迭地加入对匿名函数的支持。越来越多的迹象表明,函数式编程已经不再是学术界的最爱,开始大踏步地在业界投入实用。 也许继”面向对

DRY_国伟的博客 3810
上一篇: Bison-Flex 笔记
下一篇: Linux伙伴算法
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付:10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值