TL; DR
Функціональне програмування стосується закриттів та їх застосування. Якщо хтось не зможе показати вам бібліотеку закриття походження для C, забудьте про використання C для вивчення функціонального програмування.
Що таке функціональне програмування?
Кардинальна концепція функціонального програмування - це поняття про закриття, яке, грубо кажучи, фіксує функцію разом із прив'язкою змінних. Окрім розповсюдженого використання замикань, у функціональному програмуванні є ще кілька відмінних рис, як-от використання рекурсивних функцій та незмінних значень (обидва добре грають разом). Ці риси - це питання культури більше, ніж будь-що інше, і немає технічних перешкод використовувати їх практично будь-якою мовою, тому я у своїй відповіді зосереджуюсь на закриттях: не кожна мова дозволяє легко створювати закриття.
Три ілюстрації корисності закриття
Типовим способом закриття є реалізація механізмів конфіденційності. Наприклад, код Javascript - у прикладах, які я вибрав Javascript, оскільки це функціональна мова з так званим "C-подібним синтаксисом", і ваше запитання говорить про те, що ви знайомі з C:
create_counter = function()
{
var x = 0;
var counter = function()
{
++x;
return x;
};
return counter;
}
Тоді с
a = create_counter();
b = create_counter();
ми маємо дві функції aі bрахуємо непересічні колекції. Суть прикладу полягає в тому, що змінні xфіксуються закриттям, що визначає counterзакриття, і кожен раз, коли відбувається нове counterзакриття is instantiated by the function, it gets its fresh own idea of whatx`.
Ще одне типове використання закриттів - визначення часткових застосувань функцій. Припустимо, що у нас є система звітності, аналогічна syslogреалізації функції
var log = function(priority, message) {
…
};
де аргументи priorityі , messageяк очікується, будуть рядки, перший з яких один з "debug", "info"і так далі. Ми можемо визначити фабрику журналів так:
var logWithPriority = function(priority) {
return function(message) {
log(priority, message);
};
};
і використовувати його для визначення спеціалізованих версій нашого журналу:
var debug = logWithPriority("debug");
var info = logWithPriority("info");
…
Це дуже корисно, тому що замість того, щоб писати схильні до forпомилок -колачі, як це
for(i = 0; i < journal.length; ++i) {
log("info", journal[i]);
}
ми можемо написати чистіше, коротше і набагато простіше (немає i, це набагато краще):
journal.forEach(logWithPriority("info"));
Третє важливе поле для закриття - здійснення лінивої оцінки - зауважте, що спеціальна підтримка мови може забезпечити кращу реалізацію.
Ледача функція замість того, щоб виконувати прямі обчислення, повертає закриття, яке можна викликати (або "примусити" в жаргоні лінь) для виконання питання. Мотивація для цього полягає в тому, що він розділяє підготовку обчислення та проведення обчислення. Практичним прикладом цього є регулярна компіляція виразів: якщо програма збирає багато регулярних виразів під час запуску, для запуску знадобиться багато часу. Якщо замість цього ми ліниво компілюємо регулярні вирази і змушуємо їх у міру необхідності, то наша програма може швидко запуститися. Звичайно, регулярні вирази можуть бути замінені тут будь-якою структурою, яка потребує значного часу ініціалізації.
Ось як реалізувати ледачу оцінку із закриттями. Розглянемо класичну реалізацію функції arrayMax, що повертає max у масиві:
function arrayMax(array) {
return array.reduce(function(a, b) {
return Math.min(a, b);
};
}
Ледачий варіант буде:
function arrayMax(array) {
var memo = null;
function actuallyCompute() {
if(memo === null) {
memo = array.reduce(function(a, b) {
return Math.min(a, b);
});
}
return memo;
}
return actuallyCompute;
}
Повернене значення - це закриття, яке може бути використане для обчислення значення або отримання іншого разу, якщо воно вже було обчислено.
Маючи ці три приклади, ми повинні бути впевнені, що закриття та їх застосування є стрижнем функціонального програмування.
Висновок
Навчання функціонального програмування означає навчитися програмувати із закриттями. Як наслідок, мови, що дозволяють легко маніпулювати закриттями, і особливо часткове застосування функцій, слід враховувати під час пошуку мови для вивчення функціонального програмування. І навпаки, мови, де закриттями не може бути легко маніпулювати, було б поганим вибором.