25、面向对象函数式编程教程

面向对象函数式编程教程

1. 引言

在编程教育中，传统上会先教授命令式编程，再引入面向对象编程。然而，声明式编程范式其实更贴近人类的自然思维过程。选择面向对象函数式编程有几个重要原因，特别是从年轻学生的编程背景来看。在教授不同编程范式时，我们应强调它们之间的相似性，关注共同的关注点和主题，而非仅关注它们与其他范式的区别。例如，几乎所有优秀命令式编程基础课程中应包含的规则，在函数式编程中同样适用。一旦学生理解了这一点，不同范式之间的学习差距就会缩小。同时，学生可能会觉得优秀编程规则在命令式范式中显得有些生硬，但在声明式范式中却很自然。本文假设读者熟悉命令式和面向对象编程范式，并且了解Lisp编程语言，旨在展示学生如何在声明式编程框架中运用他们的面向对象编程知识。

2. 编程范式

编程范式是编程的基本风格和方法，常见的有函数式编程、命令式编程和面向对象编程，下面分别介绍它们的特点。
- 函数式编程
- 特点 ：函数式编程将计算视为数学函数的求值，避免使用状态和可变数据，强调函数的应用。
- 关键概念 ：高阶函数、一等公民函数、闭包、递归和lambda演算等。其中，lambda演算构成了大多数函数式编程模型的基础。
- 常用语言 ：APL、Erlang、Haskell、Lisp、ML、Scheme等。
- 命令式编程
- 特点 ：命令式编程将计算描述为改变程序状态的语句，程序由一系列计算机要执行的命