Функциональные Языки Программирования: Что Это Такое Простыми Словами, Где Применяется И Что Значит Skillfactory

Функции высших порядков — это такие функции, которые могут принимать в качестве аргументов и возвращать другие функции.[11]. Математики такую функцию чаще называют оператором, например, оператор взятия производной или оператор интегрирования. Haskell был создан в конце 1980-х годов в попытке соединить множество идей, полученных в ходе исследования функционального программирования[3].

Такие широко распространённые декларативные языки как SQL и Lex/Yacc содержат некоторые элементы функционального программирования, например, не используют переменных. Каждый из этих языков имеет свои особенности и области применения. Например, Python часто используется для разработки веб-приложений и анализа данных, в то время как JavaScript широко применяется во фронтенд-разработке.

И это очень облегчает работу, позволяя быстро внедрять любые изменения и решать любые задачи, связанные с проектом. К тому же, кроссплатформенных функциональных языков очень мало, так что проект действительно выделяется среди своих аналогов. Как известно, программисты — люди творческие, но вместе с тем ревностно придерживающиеся определенных идей, к примеру, выбора языка программирования.

Функциональное Программирование

Не нужно отслеживать побочные эффекты — согласно определению чистой функции их быть просто не должно. Правда, на практике это не всегда возможно, но эту деталь мы подробнее обсудим ниже. Это не означает, что функция должна выдавать одинаковый результат во всех случаях — только при одинаковых входных данных. Первая — языки, жестко ориентированные на функциональное программирование. Вторая — так называемые мультипарадигменные языки, то есть такие, на которых можно писать по-разному.

• В программировании FP жизненно важно убрать побочные эффекты из остальной части вашей программной логики.
• Возможность работы с такими функциями есть не только в функциональном программировании.
• За последние пару поколений он пережил спад, но в последнее время довольно быстро вернулся в JavaScript, который не зависит от парадигм, но считается более функциональным языком, чем объектно-ориентированный.
• Функциональное программирование — одна из самых популярных парадигм программирования, которая все больше и больше привлекает внимание разработчиков со всего мира.
• Благодаря своим особенностям функциональное программирование распространено при работе с важными данными или при решении задач, где нужны сложные вычисления.

Это контрастирует с объектно-ориентированным программированием. Которое больше похоже на изменяющийся конечный автомат с уникальными и изменяемыми объектами. Этот минус вытекает из тех же особенностей, что и преимущества. Многие действия построены на рекурсии, а при изменении любого значения создается новая переменная — поэтому программа начинает требовать больше памяти, чем императивная с классическими циклами и изменяемыми значениями. Это значит, что для эффективной работы в языке должен быть мощный сборщик мусора или удобные инструменты для ручной работы с памятью.

Ну так всё развитие ЯП и сводится к тому чтобы упрятать как можно больше процессов под капот, и не заставлять програмиста воевать с языком, а решать задачу. Отсутствие состояния которое можно пощупать — однозначно большой плюс, о нём можно не думать, а думать https://deveducation.com/ вместо этого о чём — нибуть более полезном. Во-первых, для функциональных языков нет эффективного неупорядоченного словаря и множества. Чисто функциональные словари работают медленнее хэш-таблицы, и для некоторых приложений это может быть критично.

Каждая команда — это какое-то правило, поэтому нет разницы, когда мы запишем это правило, в начале или в конце кода. Главное, чтобы у нас это правило было, а компилятор сам разберётся, в какой момент его применять. 👉 Суть императивного программирования в том, что программист описывает чёткие шаги, которые должны привести код к нужной цели. Последовательность выполнения подпрограмм регулируется программистом. Вся логика полностью продумывается программистом — как он скажет, так и будет. Это значит, что разработчик может точно предсказать, в какой момент какой кусок кода выполнится — код получается предсказуемым, с понятной логикой работы.

Это тоже команды, но исполнять их администратор будет не в этой последовательности, а в любой на своё усмотрение. Можно сказать, что задача этого человека — исполнять функции администратора, и мы описали правила, по которым эти функции исполнять. Функции высшего порядка либо принимают другие функции в качестве аргументов, либо возвращают их как результаты.

Смысл функционального программирования в том, что мы не задаём последовательность нужных нам команд, а описываем взаимодействие между ними и подпрограммами. Это похоже на то, как работают объекты в объектно-ориентированном программировании, только здесь это реализуется на уровне всей программы. Целью любого языка ФП является имитация математических функций. Однако в функциональном программировании основной процесс вычислений отличается. Входные данные находятся наверху, а результаты выпадают снизу.

Функциональное Программирование Для Всех

Относительная прозрачность означает, что выражение, которое возвращает функция, можно заменить значением — и от этого ничего не изменится. То есть, если функция, например, складывает два числа three и 5, то она вернет сумму three + 5. Теоретически вместо этой функции в выражение можно подставить число 8, и от этого программа не изменится — она будет работать так же. Функциональные языки программирования — это языки, в которых процессы представлены как функции в математическом понимании этого слова. То есть функция в них определяется не как подпрограмма, а как соответствие между множествами. На выходе будет ошибка, так как в третьем элементе списка присутствует деление на ноль.

В итоге функциональное программирование в языке Java представляет собой мощный инструмент для разработки программ. Оно позволяет создавать более компактный и выразительный код, делает программы более гибкими и безопасными. Использование функционального программирования в Java может значительно улучшить процесс разработки и качество программного обеспечения. F# — это кроссплатформенный язык программирования функциональное программирование js с открытым кодом, который упрощает написание лаконичного, производительного, надежного и практичного кода. Благодаря своей интеграции с платформой .NET, F# позволяет использовать богатые библиотеки и инструменты, что делает его привлекательным выбором для разработчиков. Кроме того, F# активно поддерживается сообществом разработчиков, что способствует его постоянному развитию и совершенствованию.

Иммутабельность означает, что объекты не могут быть изменены после создания, что делает код более безопасным и предсказуемым. Отсутствие побочных эффектов означает, что функции не изменяют состояние программы и не взаимодействуют с внешними данными, что также упрощает понимание и тестирование кода. Хотя и объектно-ориентированное программирование, и функциональное программирование являются важными парадигмами. Преследующими одну и ту же цель разработки понятных программ без ошибок, их подходы различны. ООП следует модели императивного программирования, основанной на наборе примитивов, предоставляемых языком программирования.

Чистые Функции

FP, с другой стороны, тесно связан с декларативным стилем, который подразумевает, что вы определяете только то, что необходимо выполнить, не указывая, как это сделать. Это обстоятельство, а также отсутствие состояний даёт возможность применять к функциональным программам достаточно сложные методы автоматической оптимизации. Лямбда-исчисление стало теоретической базой для описания и вычисления функций. Являясь математической абстракцией, а не языком программирования, оно составило базис почти всех языков функционального программирования на сегодняшний день.

Эти команды можно собрать в подпрограммы, чтобы автоматизировать некоторые однотипные вычисления. В каком порядке записаны команды внутри подпрограммы, в том же порядке они и будут выполняться. У них есть скрытые входы или выходы; это называется нечистым. Нечистые функции нельзя использовать или тестировать изолированно, поскольку они имеют зависимости. Функциональные языки ориентированы на выражения и объявления, а не на выполнение операторов. Следовательно, в отличие от других процедур, которые зависят от локального или глобального состояния, вывод значения в FP зависит только от аргументов, переданных функции.

За ней нужно следить, иначе есть риск серьезного снижения производительности. Еще одно требование к функциям в функциональном программировании — относительная прозрачность. Это понятие может быть сложным для понимания, но мы постараемся его объяснить.

Однако, чем больше мы абстрагируемся от единиц и нулей, тем более специализированным становится язык. Вот почему у нас так много языков высокого уровня, потому что все они работают по-разному и хорошо подходят для разных задач. Разработчик задает правила, а компилятор кода сам решает, в какой последовательности их выполнять.

Такой подход дает ряд преимуществ, но и имеет некоторые ограничения и недостатки. Этот код вызывает ошибку, потому что старается переопределить неизменяемый объект кортежа. Эти неизменяемые структуры данных рекомендуется использовать в функциональных программах Python для получения чистых функций.

Помимо прочего, данные языки программирования имеют развитые экосистемы, включающие библиотеки и инструменты для разработки. ООП — это парадигма программирования, основанная на понятии объектов, которые взаимодействуют друг с другом через сообщения. В Java объекты являются основными строительными блоками программы и описываются с помощью классов. Классы определяют состояние и поведение объектов, а также предоставляют интерфейс для взаимодействия с ними.

Он как бы стоит в стороне и влияет на работу программы в целом — отправляет одни объекты взаимодействовать с другими, обрабатывает какие-то результаты и так далее. Звучит логично, и большинство программистов привыкли именно к такому поведению кода. Но функциональное программирование работает совершенно иначе. Если подпрограмме на вход подать какое-то значение, то результат будет зависеть не только от исходных данных, но и от других переменных. Например, у нас есть функция, которая возвращает размер скидки при покупке в онлайн-магазине.

Такой разработчик уже точно будет иметь представление о классах, объектах и т.д. Но вот основы функционального программирования, скорее всего, ему еще не будут знакомы. Эта парадигма существенно отличается не только от объектно-ориентированного подхода, но и от других методологий (процедурная, прототипно-ориентированная и др.).

«Чистая функция» — это функция, входные данные которой объявлены как входные, и ни один из них не должен быть скрыт. У jvm он длинный, даже по сравнению со всеми остальными.Go мне не нравится — он не функциональный и соглашения о возврате ошибок там идиотские. Ничто не мешает писать на Haskell императивно там, где надо, вплоть до использования указателей. Но чаще всего подобные оптимизации не критичны, а если и нужны — их лучше инкапсулировать, отделяя от безопасного кода.