深入理解函数式编程：一等公民的函数、纯函数与柯里化

前言

最近在复习JavaScript中的知识点，其中有个重要内容是：函数式编程。其中有三个重要的概念：一等公民的函数、纯函数和柯里化。

通过这篇文章和大家一起探讨这三个概念，并通过代码示例来加深理解。

PS:文章用的JavaScript编写代码示范。

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一、一等公民的函数

在函数式编程中，函数被视为一等公民。这意味着函数可以像其他数据类型一样，被赋值给变量、作为参数传递给其他函数，甚至作为函数的返回值。这种特性赋予了函数极大的灵活性和表现力。

1、代码示范

// 将函数赋值给变量
function greet(name) {
    return `Hello, ${name}!`;
}
let greetFunc = greet;
console.log(greetFunc("Alice"));  

// 函数作为参数传递
function applyFunction(func, arg) {
    return func(arg);
}
let result = applyFunction(greet, "Bob");
console.log(result);  

// 函数作为返回值
function getGreetingFunction() {
    function innerGreet(name) {
        return `Hi, ${name}!`;
    }
    return innerGreet;
}
let innerGreetFunc = getGreetingFunction();
console.log(innerGreetFunc("Charlie"));  

2、运行结果

 

二、纯函数

纯函数是函数式编程的另一个重要概念。一个函数如果满足以下两个条件，就被称为纯函数：

• 相同的输入总是返回相同的输出。
• 没有副作用，即不修改外部状态，不产生可观察的变化（如 I/O 操作、修改全局变量等）。

1、代码示范

// 纯函数示例
function add(a, b) {
    return a + b;
}

// 非纯函数示例，因为它修改了外部状态
let count = 0;
function increment() {
    count++;
    return count;
}

2、代码分析

function add(a, b) {
    return a + b;
}

• 输入输出特性：这个函数接受两个参数a和b，无论何时调用这个函数，只要传入相同的a和b值，就一定会返回相同的结果。例如，add(2, 3)永远会返回5 。
• 无副作用：函数内部只是进行了加法运算并返回结果，没有修改任何外部的变量或状态，也没有进行任何如 I/O 操作等可能产生可观察外部变化的行为。

三、柯里化

柯里化是一种将多参数函数转换为一系列单参数函数的技术。通过柯里化，我们可以将一个函数的参数逐步传递，而不是一次性传递所有参数。

1、代码示范 

// 普通函数
function addNumbers(a, b, c) {
    return a + b + c;
}

//普通的 JavaScript 函数，接受三个参数a、b和c，返回它们的和。它需要一次性传入所有参数才能得到最终结果。

// 柯里化函数
function curryAdd(a) {
    return function(b) {
        return function(c) {
            return a + b + c;
        }
    }
}
//curryAdd函数接受一个参数a。
//它返回一个内部函数，这个内部函数又接受一个参数b。
//这个内部函数又返回一个内部函数，这个最内层的函数接受参数c。
//最内层函数返回a + b + c，这里的a和b是来自外层函数的参数，这种机制利用了 JavaScript 的闭包特性，使得外层函数的参数在内部函数中依然可用。

let curriedAdd = curryAdd(1);
let curriedAdd2 = curriedAdd(2);
let result = curriedAdd2(3);
console.log(result); 

2、运行结果

• curryAdd(1)执行后，返回一个新的函数，这个新函数记住了a的值为 1，此时curriedAdd就相当于一个只接受参数b的函数。
• curriedAdd(2)执行后，又返回一个新的函数，这个新函数记住了a为 1，b为 2，此时curriedAdd2就相当于一个只接受参数c的函数。
• 最后curriedAdd2(3)执行，传入参数c为 3，最终计算并返回1 + 2 + 3的结果，即 6。

四、小结

 本篇文章主要介绍了函数式编程的三个概念：一等公民的函数、纯函数和柯里化，但函数式编程还有其他重要的概念如：高阶函数、不可变数据、递归、函数组合。有兴趣的朋友可以先自行了解，后续我再找时间进行更新其他的核心概念。

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