ruby 函数式程式设计.pdf

Ruby 函數式程式設計 by Arnau Sanchez 本文件翻譯自 Arnau Sanchez (tokland)所編譯的這份文件 RubyFunctionalProgramming。 同時也有日文版本。 目錄  簡介  理論部分  Ruby 的函數式程式設計 o 不要更新變數 o 不要重用變量  用 Blocks 作為高階函數  物件導向與函數式程式設計  萬物皆表達式  遞迴  惰性枚舉器  一個實際的範例  結論  簡報  延伸閱讀 簡介 命令式程式設計比較威嗎？ 不！不！不！只是比較快，比較簡單，比較誘人而 已。 x = x + 1 在以前上小學的美好回憶裡，我們可能都曾對上面這個式子感到困惑。這個 x 到底是什麼呢？為什麼加了一之後，x 仍然還是 x。 不知道為什麼，我們就開始寫程式了，也就不在乎這是為什麼了。心想： “嗯”， “這不是什麼大問題，程式設計就是事情做完最重要，沒有必要去挑 剔數學的純粹性 （讓大學裡的大鬍子教獸們去煩惱就好）” 。但我們錯了， 也因此付出極高的代價，只因我們不了解它。 理論部分 維基百科的解釋： “函數式程式設計是一種寫程式的範式，將計算視為對數學 函數的求值，並避免使用狀態及可變的資料” 換句話說，函數式程式設計提倡 沒有副作用的程式，不改變變數的值。這與命令式程式設計相反，命令式程式 設計強調改變狀態。 令人驚訝的是，函數式程式設計就這樣而已。那…有什麼好處呢？  更簡潔的程式碼： “變數”一旦定義之後就不再改動，所以我們不需要 追蹤變數的狀態，就可以理解一個函數、方法、類別、甚至是整個專案 是怎麼工作的。  參照透明：表達式可以用本身的值換掉。如果我們用同樣的參數呼叫一 個函數，我們確信輸出會是一樣的結果（沒有其它的狀態可改變它的 值）。這也是為什麼愛因斯坦說： “重複做一樣的事卻期望不同的結 果”是瘋狂的理由。 參照透明打開了前往某些美妙事物的大門  平行化：如果呼叫函數是各自獨立的，則他們可以在不同的進程甚至是 機器裡執行，而不會有競態條件的問題。 “平常” 寫 Concurrency 程 式討厭的細節（鎖、semaphore…等）在函數式程式設計裡面通通消失不 見了。  記憶化：由於函數呼叫的結果等於它的回傳值，我們可以把這些值快取 起來。  模組化：程式碼裡不存有狀態，所以我們可以將專案用小的黑箱連結起 來，函數式程式設計提倡自底向上的程式設計風格。  容易除錯：函數彼此互相隔離，只依賴輸入與輸出，所以很容易除錯。 Ruby 的函數式程式設計 一切都是這麼美好，但怎樣才能將函數式程式設計，應用到每天寫 Ruby （Ruby 不是個函數式語言）的程式開發裡呢？函數式程式設計廣義來說，是一種風 格，可以用在任何語言。當然啦，用在特別為這種範式打造的語言裡顯得更自 然，但某種程度上來說，可以應用到任何語言。 讓我們先釐清這一點：本文沒有要提倡古怪的風格，比如僅僅為了要延續理論 函數式程式設計的純粹性所帶來的古怪風格。反之，我想說的重點是，我們應 該 當可以提昇程式碼品質時，才使用函數式程式設計 ，不然這只不過是個糟 糕的解決辦法。 不要更新變數 別更新它們，創造新的變數。 不要對陣列或字串做 append No: indexes = [1, 2, 3] indexes 4 indexes # [1, 2, 3, 4] Yes： indexes = [1, 2, 3] all_indexes = indexes + [4] # [1, 2, 3, 4] 不要更新 hash No: hash = {:a = 1, :b = 2} hash [:c] = 3 hash Yes: hash = {:a = 1, :b = 2} new_hash = hash.merge (:c = 3) 不要使用破壞性方法 No: string = hell