函数式编程初探4674486542.docVIP

函数式编程初探 诞生50多年之后，函数式编程（functional programming）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层出不穷，比如Erlang、clojure、Scala,、F#等等。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是学术界的最爱，开始大踏步地在业界投入实用。 　　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（paradigm）。未来的程序员恐怕或多或少都必须懂一点。 　　但是，函数式编程看上去比较难，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，网上都搜不到易懂的回答。 　　下面是我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（Lambda Calculus我也不懂），也不涉及高级特性（比如lazy evaluation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Slava Akhmechet的Functional Programming For The Rest of Us。 　　一、定义 　　简单说，函数式编程是一种编程范式（programming paradigm），也就是如何编写程序的方法论。 　　它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： var a = 1 + 2; var b = a * 3; var c = 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： var result = 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 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。 var print = function(i){ console.log(i);};[1,2,3].forEach(print); 　　2. 只用表达式，不用语句 　　表达式（expression）是一个单纯的运算过程，总是有返回值；语句（statement）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（computation），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（side effect），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（state）。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。 function reverse(string) {　　if(string.length == 0) {　　　　return string;　　} else {　　　　return reverse(string.substring(1, string.length)) + string.substring(0, 1);　　}} 　　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（Referential transparency），指的是函数的运行不依赖于外部变量或状态