函数式编程初探.doc

《函数式编程初探.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、摘要：目前最当红的Python、Ruby、Javascript，对函数式编程的支持都很强，就连老牌的面向对象的Java、面向过程的PHP，都忙不迭地加入对匿名函数的支持。越来越多的迹象表明，函数式编程已经不再只是学术界的最爱，也开始大踏步地在业界投入使用。诞生50多年之后，函数式编程（functionalprogramming）开始获得越来越多的关注。不仅最古老的函数式语言Lisp重获青春，而且新的函数式语言也层出不穷，比如Erlang、Clojure、Scala,、F#等等。目前最当红的Pyt

2、hon、Ruby、Javascript，对函数式编程的支持都很强，就连老牌的面向对象的Java、面向过程的PHP，都忙不迭地加入对匿名函数的支持。越来越多的迹象表明，函数式编程已经不再只是学术界的最爱，也开始大踏步地在业界投入使用。也许继“面向对象编程”之后，“函数式编程”会成为下一个编程的主流范式。未来的程序员恐怕或多或少都必须懂一点。但是，“面向对象编程”看上去比较难，缺乏通俗的入门教程，各种介绍文章都充斥着数学符号和专用术语，让人读了如坠云雾。就连最基本的问题“什么是函数式编程？”，网上都

3、搜不到易懂的回答。下面是我（指本文作者阮一峰）的“函数式编程”学习笔记，分享出来，与大家一起探讨。内容不涉及数学（LambdaCalculus我也不懂），也不涉及高级特性（比如lazyevaluation和currying），只求尽量简单通俗地整理和表达，我现在所理解的“函数式编程”以及它的意义。我主要参考了SlavaAkhmechet的“FunctionalProgrammingForTheRestofUs”一文。一、定义简单说，"函数式编程"是一种"编程范式"，也就是如何编写程序的方法论。它

4、属于"结构化编程"的一种，主要思想是把运算过程尽量写成一系列嵌套的函数调用。举例来说，现在有这样一个数学表达式：(1+2)*3-4传统的过程式编程，可能这样写：1vara=1+2；23varb=a*3；45varc=b-4；函数式编程要求使用函数，我们可以把运算过程定义为不同的函数，然后写成下面这样：6varresult=subtract(multiply(add(1,2),3),4)；这就是函数式编程。二、特点函数式编程具有五个鲜明的特点。1.函数是"第一等公民"所谓"第一等公民"（first

5、class），指的是函数与其他数据类型一样，处于平等地位，可以赋值给其他变量，也可以作为参数，传入另一个函数，或者作为别的函数的返回值。举例来说，下面代码中的print变量就是一个函数，可以作为另一个函数的参数。7varprint=function(i){console.log(i);}；8[1,2,3].forEach(print)；2.只用“表达式”，不用“语句”“表达式”是一个单纯的运算过程，总是有返回值；"语句"是执行某种操作，没有返回值。函数式编程要求，只使用表达式，不使用语句。也就是

6、说，每一步都是单纯的运算，而且都有返回值。原因是函数式编程的开发动机，一开始就是为了处理运算，不考虑系统的读写（I/O）。"语句"属于对系统的读写操作，所以就被排斥在外。当然，实际应用中，不做I/O是不可能的。因此，编程过程中，函数式编程只要求把I/O限制到最小，不要有不必要的读写行为，保持计算过程的单纯性。3.没有"副作用"所谓“副作用”（sideeffect），指的是函数内部与外部互动（最典型的情况，就是修改全局变量的值），产生运算以外的其他结果。函数式编程强调没有"副作用"，意味着函数要保

7、持独立，所有功能就是返回一个新的值，没有其他行为，尤其是不得修改外部变量的值。4.不修改状态上一点已经提到，函数式编程只是返回新的值，不修改系统变量。因此，不修改变量，也是它的一个重要特点。在其他类型的语言中，变量往往用来保存"状态"。不修改变量，意味着状态不能保存在变量中。函数式编程使用参数保存状态，最好的例子就是递归。下面的代码是一个将字符串逆序排列的函数，它演示了不同的参数如何决定了运算所处的"状态"。1functionreverse(string){23if(string.length=

8、=0)4{5returnstring;6}7else8{9returnreverse(string.substring(1,string.length))+string.substring(0,1);10}1112}由于使用了递归，函数式语言的运行速度比较慢，这是它长期不能在业界推广的主要原因。5.引用透明引用透明（Referentialtransparency），指的是函数的运行不依赖于外部变量或"状态"，只依赖于输入的参数，任何时候只要参数相同，引用函数所得到的返回值总是相同的。有了前面的第