Функциональное программирование: что это такое, преимущества и недостатки

И кстати, некоторые императивные языки позволяют использовать элементы функциональной парадигмы, но этого недостаточно, чтобы называть их функциональными. Один из первых типизированных языков функционального программирования. Содержит некоторые императивные свойства, такие как ссылки на изменяемые значения и поэтому не является чистым. Последний стандарт языка — Standard ML-97, для которого существует формальные математические определения синтаксиса, а также статической и динамической семантик языка.

  • Некоторые языки программирования строго функциональны; весь код эквивалентен чистым математическим функциям.
  • Один из самых распространенных нестрогих языков.
  • Самые первые модели этих компьютеров ‘программировались’ на машинных языках, посредством соединения плат проводками вручную или, в лучшем случае, путем установки в нужное положение сотен переключателей.
  • Они обрабатываются таким же образом, что и любой другой примитивный тип данных, такой как строковый и числовой.
  • На основании вышесказанного, можно сделать вывод, что основы функционального программирования должен знать каждый, кто занимается разработками программных продуктов.
  • Objective Caml отличается от Caml Light в основном поддержкой классического объектно-ориентированного программирования.

Эта книга представляет собой достаточно хорошее введение в язык, описывая основные возможности языка (версии 1.0, существовавшей на время выхода книги). Но в качестве справочника необходимо использовать соответствующий раздел сайта языка, поскольку в книге в основном дается описание концепций языка. Весной 2012-го года, вышло второе издание этой книги, которое было обновлено описанием новых возможностей языка. Beginning Scala (издательство Apress) также, как и предыдущая книга, является небольшим практическим введением в программирование на Scala, рассматривая основные возможности языка на практических примерах. Книги описывают как сам язык, так и различные аспекты его использования. How to Think Like a Computer Scientist является введением в программирование пользуясь языком OCaml в качестве основы.

Функциональное программирование: что это такое, преимущества и недостатки

Данная книга описывает 1-ю версию языка, хотя в данный момент уже доступна вторая версия, со многими улучшениями. Денис Москвин сделал перевод хорошо известного учебника по языку Haskell —Gentle Introduction To Haskell. Данный учебник описывает основные возможности языка Haskell и наиболее часто используемые функции стандартных библиотек, включая ввод и вывод, и может использоваться для изучения основ языка.

В строке 3 переменной result присваивается результат применения функции map, в которую в качестве аргументов были переданы ранее определенная лямбда-функция и две последовательности. Обратите внимание, что функция map возвращает объект-последовательность map, о чем говорит строка 5. Особенность объекта-последовательности map состоит в том он может предоставлять свои элементы, только когда они требуются, используя ленивые вычисления. Ленивые вычисления – это стратегия вычисления, согласно которой вычисления следует откладывать до тех пор, пока не понадобится их результат.

функциональные языки программирования

В теории ещё куда ни шло, но на практике это никогда не заработает. В 1949 общественности был показан Электронный Дискретный Переменный Автоматический Компьютер . Это был первый пример реализации архитектуры фон Неймана, и был первой действительно работающей машиной Тьюринга. На некоторое время работы Алонзо Чёрча были отложены в сторонку. Даже если бы не существовало ни одной разумной цивилизации во вселенной, формальная система для Тетриса и круга всё равно были бы логически верными.

Функциональное программирование для всех

Сейчас Haskell Platform — это рекомендованный базовый дистрибутив для разработчиков. Готовые сборки Haskell Platform доступны для Windows, MacOS X и ряда дистрибутивов Linux. В отличие от императивного стиля, описывающего шаги, ведущие к достижению цели, функциональный функциональные языки программирования стиль описывает математические отношения между данными и целью. Иногда достаточно создать шаблон только для одной функции, не создавая целый класс. В одном источнике с претензией на википедию для программистов пишут, что это разновидность метапрограммирования.

функциональные языки программирования

Результатом выполнения этой инструкции будет список . «Функциональное программирование ставит своей целью придать каждой программе простую математическую интерпретацию. Эта интерпретация должна быть независима от деталей исполнения и понятна людям, которые не имеют научной степени в предметной области». Курсы Профессиональная переподготовка педагогов Официальные курсы профессиональной переподготовки от 3500 ₽ до -60% Получите новую квалификацию по самым выгодным ценам. Издательство O’Reilly планирует выпустить осенью 2013-го года книгу Scala Cookbookкоторая должна содержать рецепты для решения конкретных задач.

Функциональное программирование: базовый курс

Нестрогая модель вычислений приводит к непредсказуемому порядку вызова функций, что создает проблемы при вводе-выводе, где порядок выполнения операций важен. Практически все современные языки программирования являются строго типизированными языками (возможно, за исключением JavaScript и его диалектов, не существует императивных языков без понятия «тип»). Компилятор функционального языка может проанализировать код, классифицировать функции, которые создают строки s1 и s2, как функции потребляющие много времени, и запустить их параллельно. Это невозможно сделать в императивном языке, потому что каждая функция может изменять внешнее состояние и код, идущий непосредственно после вызова, может зависеть от неё. В ФП автоматический анализ функций и поиск подходящих кандидатов для распараллеливания — это тривиальнейшая задача, как автоматический inline! В этом смысле функциональный стиль программирования соответствует требованиям завтрашнего дня.

Эти неизменяемые структуры данных рекомендуется использовать в функциональных программах Python для получения чистых функций. Если же вы не можете обойтись без функций с общим состоянием, сделайте это состояние неизменяемым. Неизменяемые данные или состояния не могут изменяться после их определения, что позволяет сохранять постоянство стабильной среды для вывода функций. Лучше всего программировать каждую функцию так, чтобы она выводила один и тот же результат независимо от состояния программы. Если же она зависит от состояния, то это состояние должно быть неизменяемым, чтобы вывод такой функции оставался постоянным. Функциональное программирование (ФП) представляет собой процесс создания ПО путем компоновки чистых функций.

В состав курса входят видеолекции, сопровождаемые опросами для самоконтроля, и практические задания по программированию. Средняя недельная нагрузка на обучающегося – 9 часов. Безусловно, с точки зрения метапрограммирования написать библиотеку шаблонов — это достаточно простая задача, но без обобщенного программирования современную индустрию разработки очень трудно представить. В процессе разработки больших или многослойных приложений часто появляется необходимость писать достаточно объемный и однообразный код, который просто обслуживает основной код. Но во многих случаях такой служебный код все-таки имеет существенную вариативную часть. По этой причине одного лишь рефакторинга оказывается недостаточно.

«Си» обладает всем необходимым функционалом для процедурного программирования. Главными же недостатками данного языка является отсутствие инструментария для объектно-ориентированного и функционального программирования. Несмотря на это, даже сегодня фронт-энд часть сервисов Google пишется на языке С. Необходимость в этом, конечно же, возникла из–за всё более возрастающей сложности программного обеспечения.

функциональные языки программирования

Так как в ФП каждый символ является неизменяемым, то функции не имеют побочных действий. Это означает, что единственный результат выполнения функции — это возвращаемое значение. А единственное, что может повлиять на возвращаемое значение — это аргументы, передаваемые в функцию. Сущность и функции языков программирования, их эволюция и оценка популярности различных видов. Особенности компьютерных программ, разработанных на компилируемом, интерпретируемом или смешанном языке. Основные классы и иерархия языков программирования.

Функции сложения для целых чисел и чисел с плавающей точкой различны, но для удобства они носят одно имя. Некоторые функциональные языки помимо параметрического полиморфизма поддерживают и перегрузку операций. Функции всегда возвращают одно и то же значение, если на вход поступают одни и те же данные. Это тоже команды, но исполнять их администратор будет не в этой последовательности, а в любой на своё усмотрение.

Декларативная парадигма программирования

В современном мире работодатели ищут программистов, способных применять к решению задач различные парадигмы программирования. При этом наблюдается рост популярности именно функциональной, так как https://deveducation.com/ она очень эффективна и позволяет легко масштабировать проекты. Диалект Лиспа, предназначенный для научных исследований в области компьютерной науки и обучения функциональному программированию.

В настоящее время количество русскоязычных материалов по языку Haskell относительно невелико. Книга содержит описание принципов работы со средой программирования Турбо-Пролог, включая такие вопросы как использование машинной графики, создание многооконного интерфейса и т.п. «Логическое программирование и Visual Prolog». Книга издана в 2003 году и содержит небольшое введение в логическое программирование, в то время как основная часть книги посвящена вопросам программирования на Прологе с учетом особенностей Visual Prolog. Эта книга, изданная в 1987 году, содержит только описание языка Пролог и особенностей его использования. Среди учебных курсов проекта «Интуит» имеется несколько курсов, которые посвящены вопросам функционального и декларативного программирования.

Функция map

В книге описываются основы программирования на 7 языках , показываются базовые концепции и небольшие примеры. На мой взгляд этого может быть достаточно чтобы понять — захотите ли вы продолжать изучать конкретный язык программирования. В чистом функциональном программировании оператор присваивания отсутствует, объекты нельзя изменять и уничтожать, можно только создавать новые путём разбора и сбора существующих. Развитие языка пришлось на конец прошлого века. В некоторых западных университетах используется в качестве основного языка для изучения студентами.

Языки функционального программирования[править]

Определение функции разбивается на несколько вариантов, и устанавливается паттерн на месте аргументов функции (это напоминает перегрузку методов). Когда происходит вызов функции, компилятор на лету сравнивает аргументы со всеми определениями и выбирает наиболее подходящий. Обычно выбор падает на самое специализированное определение функции. Например int fib может быть вызвана при n равном 1, но не будет, ведь int fib — более специализированное определение. Ленивые вычисления обеспечивают громадный потенциал для оптимизаций. Это самое большое преимущество при описании программы строгими формальными примитивами — код подчиняется математическим законам и может быть изучен математическими методами.

Разработчики железа уже не могут заставить CPU работать быстрее. Вместо этого они наращивают количество ядер и заявляют о четырёхкратном увеличении скорости многопоточных вычислений. Конечно они очень вовремя забывают сказать, что ваш новый процессор покажет прирост только в программах, разработанных с учётом распараллеливания. Зато 100% функциональных программ готовы к многопоточности из коробки. В некоторых языках, например, в Ada, строгая типизация вынуждает программиста явно описывать тип всех значений и функций. Чтобы избежать этого, в строго типизированные функциональные языки встроен специальный механизм, позволяющий компилятору определять типы констант, выражений и функций из контекста.

Метафора: инструкция или книга правил

Применение первоклассных функций, лямбд, итераторов, включений, каррирования и сопоставления с шаблонами вовсе не означает немутируемость и чистые функции. В последние годы почти все известные процедурные и объектно-ориентированные языки программирования стали поддерживать средства функционального программирования (ФП). Когда я только начинал изучать функциональное программирование, меня очень нервировал термин «лямбда», потому что я не мог до конца понять, что же он обозначает. А греческая буква используется для удобства математической записи.

Просто не нашлось бы существ, способных эти системы найти и формализовать. Если внезапно появится разумная расса пришельцев, то они, скорее всего, разработают свою формальную систему для описания вселенной. Конечно, маловероятно, что они изобретут Тетрис, потому что во вселенной нет аналогов этой игре. Тетрис — это один пример из огромного числа формальных систем, загадок, которые не имеют отношения к окружающей действительности. Один из самых распространенных нестрогих языков. Несколько хуже (на мой взгляд) разработана система модулей.

За это время были разработаны сотни намного более развитых императивных языков, таких как Pascal, C++, Ada, Java и т.д. Значительно усовершенствованы механизмы и методы императивного программирования. Однако идея, лежащая в его основе, остается прежней. Программы на этих языках описывают процесс последовательного, пошагового решения задачи.