Психічні моделі або метафори реального світу для функціонального програмування

Хтось має хорошу ментальну модель або метафору для функціонального програмування, яка посилається на щось у реальному світі?

Об'єктно-орієнтоване програмування інтуїтивно має для мене сенс. Є речі, які мають властивості, і іноді вони також можуть робити речі або робити розрахунки за своїми властивостями (методами). (Наприклад: Автомобіль, Форма, Кіт).

Я веду функціональне програмування, ні про що не буду, і мене не цікавлять дискусії про чесноти двох. Мені просто потрібна метафора чи ментальна модель, з якою я працюю, як у мене з об'єктно-орієнтованим програмуванням.

Які хороші ментальні моделі чи метафори реального світу для програмування у функціональній парадигмі? Існує щось про функції, що складаються з функцій обробки функцій, що залишає одну без твердого місця для стояння та співучасті.

Функціональне програмування стосується склеювання менших функцій для досягнення ваших результатів. Гідна ментальна модель (як мінімум, для мене) - це конвеєр. Кожна складена функція - це ще один крок у процесі складання. Розглянемо цю функцію тут:

smallest  = head . sort

У Haskell ця функція поверне найменший елемент у списку. Складальний рядок спочатку сортує вхід, потім повертає перший елемент (припускаючи, що він відсортований найменше до найбільшого.) Якщо ми хотіли отримати лише найменше парне значення, то ми можемо змінити складальну лінію так, щоб виглядати наступним чином:

smallestEven = head . sort . filter even

Це лише ще один крок на конвеєрі.

Коротше кажучи, функції просто описують кроки, зроблені для перетворення необробленого входу (частин) у оброблюваний товар (вихід.)

Хтось має хорошу ментальну модель для функціонального програмування?

Математика. Функціональне програмування надихається математикою та моделюється з неї. Математичні функції не мають стану, не мають побічних ефектів тощо, і так це з FP. Якщо ви думаєте про FP з точки зору математичних функцій, а не з використанням OO-стилю "як мені це зробити", ви будете в хорошій формі. Якщо ви спробуєте привнести чутливість OO до FP, проте ви будете плавати проти течії.

Як щодо фліп-книги ?

У фліп-книзі кожна сторінка відображає світ, який існує в даний момент у часі. У нашій програмі світ представлений як складна структура даних (наприклад, у нас є банан, який знаходиться в руці горили, який знаходиться в дереві, яке знаходиться в джунглях). Кожна наступна сторінка просуває історію, трохи змінюючи попереднє уявлення. У FP стійкі структури даних були розроблені для ефективного використання попередніх структур, так що зміна забезпечує лише дельту, а не зовсім нове видання.

Що може бути не очевидним, це те, що сторінка нашої фліп-книги також буде представляти нематеріальні речі. Наприклад, якщо горила скидає банан, ми можемо почати застосовувати сили тяжіння на його пристойне і прискорення у напрямку дна джунглів. Для цього ми додамо такі банани, як швидкість та траєкторія.

У нашій програмі була б функція, яка приймає аргументовану сторінку книги (також стан світу) як аргумент і дає нову сторінку . Таким чином розповідається наша історія, не змінюючи фактично стан існуючих об'єктів. Ми просто замінюємо кожну сторінку новою, використовуючи те, що фактично є розрахунком.

Відносини.

Друг: Враховуючи двох людей, стосунки з друзями дотримуються цих загальних законів

1. Майте добру волю один до одного
2. Думає, що один до одного є для них другом (тому закони повинні виконувати обидва члени в цьому стосунку)
3. Насолоджується проводити час один з одним

Моноїд: Враховуючи кілька елементів і функцію, яка займає 2 пункти і повертає 1, моноїдальне співвідношення слідує цим загальним законам

1. Є один із цих елементів (лише один, званий ідентичність), який перейшов до функції з будь-яким іншим елементом, забезпечить функцію завжди повертає інший елемент (0 + 1 = 1, таким чином 0 - тотожність, коли елементи є числами і функція є доповненням)
2. Функція не може працювати або повертати предмети, не в тому наборі, з яким вона має моноїдний зв'язок
3. Функція асоціативна і може використовуватися з елементами дещо незалежним чином, це означає a (b * c) = (a * b) * c, що говорить, що ви можете помножити a на результат b * c або c в результаті a * b і результат буде таким самим, що ви зробите першим.

Функціональне програмування стосується узагальнень, друг - це дуже загальне співвідношення, яке можна побачити у численних сценаріях, але у всіх різних форматах воно, як правило, відповідає вищезазначеним законам.

Визнаючи закони, що регулюють відносини між речами, ви можете створити загальні реалізації, які працюють на будь-якому форматі речей, що мають такий тип відносин. У функціональному програмуванні ви намагаєтеся визначити взаємозв'язки між речами, щоб їх можна було класифікувати та трактувати загалом.

Ви хочете метафору з реального світу? Подивіться, як пов’язані речі, і спробуйте визначити загальні закони (як це стосується багатьох сценаріїв, коли речі, окрім законів, можуть відрізнятися). Існує зв'язок між реєстратором і покупцем у магазині, у ньому є деякі загальні закони, розроблено програмне забезпечення для полегшення цілей людей у ​​цих загальних стосунках у спосіб POS-систем. Аналогічно, коли ви починаєте бачити ці загальні закони, що диктують, як пов'язані між собою речі, ви можете почати покладатися на закони цих відносин у написанні свого програмного забезпечення, а не на конкретні деталі примірника відносин.

Все є цінністю, і ви застосовуєте функції до значень (які можуть бути функції) для створення нових значень, бажано, не створюючи жодних побічних ефектів.

Ключове, що слід розуміти про функціональне програмування, - це те, що все є цінністю - навіть сам код є «значеннями».

Найкращий приклад простого функціонального середовища програмування - це улюблений для всіх бізнес-інструмент - електронна таблиця. Кожна комірка електронної таблиці є або даними, або результатом функції. Більше того, ця функція не може вимкнутись та змінити іншу комірку.

Коли один переміщається на функціональних мови, а не декартова сітка з A1і B42функції мають імена. Ось все це насправді є.

Є й інші аспекти, які можна додати поза цим ... але це суть функціонального програмування. Не потрібно турбуватися про структуру списків або групування речей. Функціональне програмування - це передача значення у функцію та повернення значення назад, не маючи якихось інших записів у пам'яті.

Це воно. Функціональне програмування - це електронна таблиця з іменами, а не сіткою.

Ви можете думати про функціональне програмування як про поведінку . Програма - це опис поведінки, яку ви бажаєте виконати на комп’ютері. Функції - це основна одиниця поведінки, а композиція функцій - це один із способів побудови більшої поведінки з менших.

В ООП, об'єкт - код призначений для бути станом об'єкта в проблемній області; вона змінюється з часом, щоб відображати зміни в цьому об’єкті домену. У FP значення представляє стан об'єкта домену; це ніколи не змінюється, ви просто створюєте різні значення для представлення різних станів.

Я вважаю функціональну модель дещо чеснішою щодо того, якими комп’ютерами насправді займаються - представляючи. Зрештою, я не можу просто побачити new Tesla()з повітря. :)

Речення є більш функціональними, ніж об’єктно-орієнтовані, якщо припустити, що ви розбиваєте їх більш-менш, як у наступному ...

The brown cow is in the meadow across the deep river.

Тому нам потрібно знайти головні фрази, а потім все інше:

The cow (brown)
the meadow (across)
the river (deep)

За один раз:

sentence: The cow ((the meadow (the river (deep)) (across)) brown)

Розбір дерева:

|                     sentence
|                      /         
|                  The cow
|                 /       \
|            the meadow   brown
|            /         \
|      the river      across
|              \
|              deep

Парсизм заражає функціональне мислення;

Шапки на Готліб Фреге 1890-х, Алан Тьюрінг (entschiedungsprobleme) 1930-х, Ноам Хомський (1960-ті).