TL; DR
Lập trình chức năng là về đóng cửa và các ứng dụng của họ. Trừ khi ai đó có thể chỉ cho bạn một thư viện đóng cửa gốc cho C, hãy quên sử dụng C để học lập trình chức năng.
Lập trình chức năng là gì?
Khái niệm chính yếu của lập trình chức năng là khái niệm về các bao đóng , nói một cách đại khái, nắm bắt một chức năng cùng với các ràng buộc biến. Bên cạnh việc sử dụng phổ biến các bao đóng, có một vài đặc điểm khác biệt trong lập trình chức năng, như sử dụng các hàm đệ quy và các giá trị bất biến (cả hai đều chơi tốt với nhau). Những đặc điểm này là một vấn đề văn hóa hơn bất kỳ điều gì khác và không có sự cản trở kỹ thuật nào để sử dụng chúng trong hầu hết mọi ngôn ngữ, đây là lý do tại sao tôi tập trung vào việc đóng cửa trong câu trả lời của mình: không phải ngôn ngữ nào cũng cho phép dễ dàng tạo ra sự đóng cửa.
Ba minh họa về đóng cửa hữu ích
Một cách sử dụng điển hình của việc đóng cửa là việc thực hiện các cơ chế bảo mật. Ví dụ, mã Javascript - trong các ví dụ tôi đã chọn Javascript vì đây là ngôn ngữ chức năng với cú pháp được gọi là cú pháp giống C của C và câu hỏi của bạn cho thấy bạn đã quen thuộc với C:
create_counter = function()
{
var x = 0;
var counter = function()
{
++x;
return x;
};
return counter;
}
Sau đó với
a = create_counter();
b = create_counter();
chúng tôi có hai chức năng avà bđếm các bộ sưu tập rời rạc. Điểm của ví dụ là các biến xđược bắt bởi bao đóng xác định bao counterđóng và mỗi lần counterđóng is instantiated by the function, it gets its fresh own idea of whatx` mới là.
Một cách sử dụng điển hình khác của bao đóng là định nghĩa ứng dụng một phần của các hàm. Giả sử rằng chúng ta có một cơ sở báo cáo tương tự như việc syslogthực hiện một chức năng
var log = function(priority, message) {
…
};
trong đó các đối số priorityvà messageđược dự kiến là các chuỗi, đầu tiên là một trong số "debug", "info"v.v. Chúng ta có thể định nghĩa một nhà máy đăng nhập như thế này:
var logWithPriority = function(priority) {
return function(message) {
log(priority, message);
};
};
và sử dụng nó để xác định các phiên bản chuyên biệt của cơ sở nhật ký của chúng tôi:
var debug = logWithPriority("debug");
var info = logWithPriority("info");
…
Điều này rất hữu ích, vì thay vì viết các lỗi dễ bị forlỗi như thế này
for(i = 0; i < journal.length; ++i) {
log("info", journal[i]);
}
chúng ta có thể viết sạch hơn, ngắn hơn và đơn giản hơn nhiều (không có i, điều đó tốt hơn nhiều ):
journal.forEach(logWithPriority("info"));
Một lĩnh vực ứng dụng quan trọng thứ ba của việc đóng cửa là việc thực hiện đánh giá lười biếng - lưu ý rằng hỗ trợ ngôn ngữ đặc biệt có thể cung cấp cho việc triển khai tốt hơn.
Một hàm lười biếng, thay vì thực hiện một phép tính thẳng, trả về một bao đóng có thể được gọi (hoặc bị ép buộc trong một thuật ngữ của sự lười biếng) để thực hiện câu hỏi. Động lực để làm điều này là nó tách ra chuẩn bị một tính toán và thực hiện một tính toán. Một ví dụ thực tế về điều này là biên dịch biểu thức chính quy: nếu một chương trình biên dịch nhiều biểu thức chính quy khi khởi động, nó sẽ cần rất nhiều thời gian để bắt đầu. Nếu thay vào đó, chúng ta lười biếng biên dịch các biểu thức chính quy và buộc chúng khi chúng cần, thì chương trình của chúng ta có thể nhanh chóng bắt đầu. Tất nhiên, các biểu thức chính quy có thể được thay thế ở đây với bất kỳ cấu trúc nào đòi hỏi thời gian khởi tạo đáng kể.
Dưới đây là cách thực hiện đánh giá lười biếng với đóng cửa. Hãy xem xét việc triển khai cổ điển của hàm ArrayMax trả về max trong một mảng:
function arrayMax(array) {
return array.reduce(function(a, b) {
return Math.min(a, b);
};
}
Biến thể lười biếng sẽ là:
function arrayMax(array) {
var memo = null;
function actuallyCompute() {
if(memo === null) {
memo = array.reduce(function(a, b) {
return Math.min(a, b);
});
}
return memo;
}
return actuallyCompute;
}
Giá trị được trả về là một bao đóng có thể được sử dụng để tính giá trị hoặc truy xuất nó vào lần khác nếu nó đã được tính toán.
Với ba ví dụ này, chúng ta nên tự tin rằng các bao đóng và các ứng dụng của chúng là cốt lõi của lập trình chức năng.
Phần kết luận
Học lập trình chức năng có nghĩa là học cách lập trình với các bao đóng. Do đó, các ngôn ngữ cho phép dễ dàng thao tác các bao đóng, và đặc biệt là ứng dụng một phần các chức năng, cần được xem xét khi tìm kiếm một ngôn ngữ để nghiên cứu lập trình chức năng. Ngược lại, các ngôn ngữ nơi đóng cửa không thể dễ dàng thao tác sẽ là lựa chọn kém.