函数式编程 - 简介

函数式编程语言是专门为处理符号计算和列表处理应用程序而设计的。函数式编程基于数学函数。一些流行的函数式编程语言包括：Lisp、Python、Erlang、Haskell、Clojure 等。

函数式编程语言分为两组，即 -

  • 纯函数式语言- 这些类型的函数式语言仅支持函数式范例。例如 - 哈斯克尔。

  • 不纯的函数式语言- 这些类型的函数式语言支持函数式范例和命令式编程。例如 - LISP。

函数式编程——特点

函数式编程最突出的特点如下：

  • 函数式编程语言是根据数学函数的概念设计的，它使用条件表达式和递归来执行计算。

  • 函数式编程支持高阶函数和惰性求值功能。

  • 函数式编程语言不支持循环语句等流程控制以及 If-Else 和 Switch 语句等条件语句。他们直接使用函数和函数调用。

  • 与 OOP 一样，函数式编程语言支持抽象、封装、继承和多态性等流行概念。

函数式编程 – 优点

函数式编程具有以下优点 -

  • 无错误代码- 函数式编程不支持状态，因此没有副作用结果，我们可以编写无错误代码。

  • 高效的并行编程- 函数式编程语言没有可变状态，因此不存在状态更改问题。人们可以对“函数”进行编程，使其与“指令”并行工作。此类代码支持轻松的可重用性和可测试性。

  • 效率- 功能程序由可以同时运行的独立单元组成。因此，此类程序更加高效。

  • 支持嵌套函数- 函数式编程支持嵌套函数。

  • 惰性求值- 函数式编程支持惰性函数结构，如惰性列表、惰性映射等。

函数式编程的缺点是需要很大的内存空间。由于它没有状态，因此每次执行操作都需要创建新对象。

函数式编程用于必须对同一组数据执行许多不同操作的情况。

  • Lisp 用于人工智能应用，如机器学习、语言处理、语音和视觉建模等。

  • 嵌入式 Lisp 解释器为 Emacs 等某些系统添加了可编程性。

函数式编程与面向对象编程

下表强调了函数式编程和面向对象编程之间的主要区别 -

函数式编程 面向对象编程
使用不可变数据。 使用可变数据。
遵循声明式编程模型。 遵循命令式编程模型。
重点是：“你在做什么” 重点是“你做得怎么样”
支持并行编程 不适合并行编程
其功能无副作用 其方法会产生严重的副作用。
流程控制是使用函数调用和带有递归的函数调用来完成的 流程控制是使用循环和条件语句完成的。
它使用“递归”概念来迭代集合数据。 它使用“循环”概念来迭代集合数据。例如：Java 中的 For-each 循环
语句的执行顺序并不那么重要。 语句的执行顺序非常重要。
支持“数据抽象”和“Behave抽象”。 仅支持“数据抽象”。

程序代码的效率

编程代码的效率与算法效率和执行速度成正比。良好的效率确保更高的性能。

影响程序效率的因素包括 -

  • 机器速度
  • 编译速度
  • 操作系统
  • 选择正确的编程语言
  • 程序中数据的组织方式
  • 用于解决问题的算法

可以通过执行以下任务来提高编程语言的效率 -

  • 通过删除不必要的代码或进行冗余处理的代码。

  • 通过利用最佳内存和非易失性存储

  • 在适用的情况下使用可重复使用的组件。

  • 通过在程序的所有层使用错误和异常处理。

  • 通过创建确保数据完整性和一致性的编程代码。

  • 通过开发符合设计逻辑和流程的程序代码。

高效的编程代码可以尽可能减少资源消耗和完成时间，同时对操作环境造成的风险最小。