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2017
07-27

函数式编程

函数式编程
函数式编程(Functional Programming)之前都只是听说过,没有使用过所谓的函数式编程思想。不大理解这个概念。最近弄python的时候遇到了这个概念。
函数式编程对应的是命令式编程(imperative programming)。我们平时写的程序大都属于这种编程方式:如果a大于b,就执行这个操作,否则的话,就执行这样的操作。我们一直研究的面向对象的编程也便是属于命令式编程的一种。
函数式编程最重要的是一切都是函数。这里的一切包括什么?函数可以是变量么?可以。函数可以是返回值么?可以。
高阶函数
如果函数是变量,那么这个把函数当作变量的函数就是高阶函数。比如python中的这个函数:
#!/usr/bin/python
#coding:utf-8

def g(f, a, b):
return f(a, b)

def add(a, b):
return a + b

val = g(add, 1, 2)
print val
其中g这个函数它就是高阶函数,他有一个参数为f。
在python中,高阶函数的代表就是map和reduce。比如可以看下下面的例子:
#!/usr/bin/python
#coding:utf-8

def f(a):
return a * a

def add(a, b):
return a + b

val1 = map(f, [1,2])
val2 = reduce(add, val1)
print val2

在上面例子里面,map和reduce都是高阶函数,它们的第一个参数传递进去的是函数。但是当然上面的例子写的有点low,一点都不python,一般来说,我们使用匿名函数lambda来替换传递进来的参数。
#!/usr/bin/python
#coding:utf-8

val1 = map(lambda x: x*x, [1,2])
val2 = reduce(lambda x,y: x+y, val1)
print val2

这里引申的匿名函数的意思就很明显了。它就是函数的扩展。
闭包
高阶函数除了可以接受函数作为参数之外,还可以把函数作为返回值返回。
#!/usr/bin/python
#coding:utf-8

def multi(a, b):
def f():
return a * a + b * b
return f

val = multi(1, 2)
print val()

把函数作为返回值,上面的例子在multi的时候其实并没有执行对应的计算,而是在print的时候才执行计算,这个是一种延迟行为。我们称之为惰性求职(lazy evaluation)。
我们看到,在multi函数定义的a和b这两个局部变量,并不随着multi调用而销毁,在print这行,才具体执行的时候,a=1和b=2 还继续存在着。这就是“闭包”的威力。
函数式编程
回归到函数式编程,虽然说函数式编程是一种思维,和语言无关。但是只有实现了上述匿名函数,函数闭包等功能的语言才有函数式编程的能力。它最本质的观点是,所有的编程思想都是以函数为基本思想。
首先,函数式编程认为每个函数都是封闭的,不依赖外部的数据,也不改变外部的数据。比如我们常用的OO里面的方法,函数式编程就觉得不合理。
class A {
public $isAuth = true;

public isAuth(){
return $this->isAuth;
}
}
这里面的isAuth依赖外部的变量$isAuth,所以它是不符合函数式编程的函数封闭原理的。
其次,函数像变量一样使用,这一点我们上面的部分已经说明清楚了。经常说的一句话是,函数是一等公民。
比如像很多算法里面使用的递归算法,就算是函数式思维和非函数式思维的区别。比如计算斐波那契数列,从函数式思维开始思考,我们很容易思考到递归算法。而从其它思维出发,我们常常考虑的就是非递归解法。
public static long fib(int n)
{
if(n <= 1)
return n;
else
return fib(n-1) + fib(n-2);
}
从这个例子我们可以看出,使用函数式思想的一个好处,非常符合我们人类直观的理解。我们是要告诉程序要去做什么,而不是怎么去做。
参考
http://yangcongchufang.com/%E9%AB%98%E7%BA%A7python%E7%BC%96%E7%A8%8B%E5%9F%BA%E7%A1%80/python-functional.html#dir2
https://www.zhihu.com/question/28292740
https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-closure/index.html

函数式编程

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作者:
这个作者貌似有点懒,什么都没有留下。

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