Основы Функционального Программирования На Python Хабр

Таким образом, вы будете знать, что могло или не могло произойти во время выполнения программы, а также ее побочные эффекты. Целью любого языка ФП является имитация математических функций. Однако в функциональном программировании основной процесс вычислений отличается.

  • Так реализованы многие действия, где что-то нужно выполнить несколько раз.
  • Если запустить конвейер в обратную сторону, получится композиция.
  • В python нет явного механизма, запрещающего переопределение переменных, это на совести программиста.
  • Это значит, что в какой бы момент времени мы ни запускали такую функцию, мы всегда можем рассчитывать на предсказуемый результат.
  • Квадратные скобки в определении сигнализируют, что в результате этой операции будет создан список.
  • Здесь новая функция filter(), которая непосредственно перебирает значения.

Однако, ФП имеет свои недостатки, такие как новизна парадигмы и иногда ухудшение производительности программ. Но в нашем случае главный недостаток состоит в том, что язык Python, как таковой, не является языком функционального программирования. Например, в нем нет библиотеки по работе с неизменяемыми структурами данных и оптимизации стека под хвостовую рекурсию.
Самая сложная часть перехода к использованию такого подхода в сокращении числа используемых классов. В Python классы имеют изменяемые атрибуты, что усложняет создание чистых неизменяемых функций. Вся нотация, используемая в этой статье, не является общепринятой для представления математических выражений. Возможно, вы ранее изучали эту тему либо продолжаете изучать, поэтому заранее прошу прощения, если допустил какие-либо фактические ошибки или некорректно использовал термины. Я отлично понимаю, что вокруг Mathematica сложились некоторые исторические стереотипы. В них обычно WL представляется как калькулятор на стероидах или просто игрушка, или больше язык запросов, которым можно дополнительно решать уравнения и строить графики.

Нечаянное Мутирование Данных

В последние годы почти все известные процедурные и объектно-ориентированные языки программирования стали поддерживать средства функционального программирования (ФП). Итак, с неизменяемостью в JavaScript всё сложно, но мы можем обойти существующие ограничения при помощи специальных структур данных. Если взять библиотеку, которая реализовывает неизменяемые структуры, и воспользоваться ей у себя в проекте, мы получим два преимущества.
Функциональное программирование используется, когда решения легко выражаются с помощью функций и не имеют ощутимой связи с физическим миром. Функции высшего порядка допускают частичное применение или каррирование. Этот метод применяет функцию к ее аргументам по одному, поскольку каждое приложение возвращает новую функцию, которая принимает следующий аргумент. Функциональное программирование (также называемое ФП) — это способ создания программного обеспечения путем создания чистых функций. Он позволяет избежать концепций общего состояния и изменяемых данных, наблюдаемых в объектно-ориентированном программировании. Ссылочная прозрачность (1) улучшает тестопригодность программ, т.е.
Такая же история с функциональными методами массивов — map и filter создают поверхностную копию исходного массива. Неизменяемые или иммутабельные данные устойчивы к изменениям (мутациям). Каждый раз, когда в данных требуется что-то изменить, создаётся копия, а исходники остаются без изменений. Этот подход помогает избежать досадных ошибок, но важно не забывать всегда использовать функциональное программирование js неизменяемые данные, когда это необходимо. При помощи композиции на основе каррирования и частичного применения мы сделали две новые детали, которые можно использовать для функций с другим порядком данных. Когда новая функция создаётся путём оборачивания другой функции, для передачи данных из внешней функции во внутреннюю требуется один или несколько параметров.

Такие операции чем-то похожи на философский вопрос о звуке падающего дерева в лесу, когда рядом никого нет. Может показаться, что когда мы что-то логируем внутри функции, это никак не влияет на нашу программу. Если где-то падает дерево, но рядом никого нет, то и звука тоже не будет.
Затем понимаем, что хотим переиспользовать функцию для запроса данных с определённого адреса. В этом случае мы точно так же, как создавали детали через композицию, можем создать новую, но на этот раз более специфическую деталь при помощи каррирования или частичного применения. Можно заметить, как одни возможности становятся базой для других, более сложных. Благодаря функциям первого класса становятся возможны функции высших порядков, благодаря которым становятся возможны замыкания. Замыкание создаётся заново каждый раз при вызове функции и позволяет получить значение к переменным, объявленным во внешней функции. При этом высшим порядком могут быть не только функции, но и, например, компоненты в React, принимающие или возвращающие другие компоненты.
Это позволяет разветвлять код и обрабатывать разные случаи и ошибки, не заботясь о каждом этапе обработки ошибок отдельно. Контейнер же результата можно представить как коробку, в которой после успешного выполнения операции находится результат, а в случае ошибки — ошибка. Мы можем реализовать собственный контейнер, операции с которым тоже можно будет компоновать с помощью map(). Обе функции делают одно и то же, но во второй функции операция разбита на чёткие шаги. Затем мы используем map(), чтобы преобразовать каждое значение из этого массива по некоторым правилам. В конце достаём из массива единственное значение, которое там было, но уже преобразованное.

Функциональное Программирование В Python

Некоторые языки программирования строго функциональны; весь код эквивалентен чистым математическим функциям. Эти языки заходят настолько далеко, что являются вневременными, причем порядок операторов в программном коде не вмешивается в поведение кода. В этих языках все присвоенные переменным значения являются немутируемыми. Поскольку состояние программы отсутствует, то и нет момента времени, когда переменная может измениться. Вычисления в строгой функциональной парадигме просто сводятся к вычислению функций и сопоставлению с шаблонами.
Функциональное программирование
Уверен, многие не согласятся с истинностью утверждения “применение функционального стиля ведёт к снижению стоимости разработки”. Поэтому я пока буду называть его Гипотезой и приведу факты, доказывающие её истинность. Редкая птица долетит до середины Днепра, не каждый разработчик осилит все паттерны в WL. Изобилует он точками, подчеркиваниями, да запятыми так, что в глазах рябит, да разум мутнеет. [newline]Указанные выше два простых правила делают ненужными архитектурные шаблоны и принципы ООП, заменяя их функциями!
Это значит, что выполнение кода можно безопасно разбивать на несколько параллельных потоков или процессов. При компиляции кода, который обладает ссылочной прозрачностью, некоторые его куски можно «выполнить» заранее и получить готовое значение. Это позволяет не тратить вычислительные ресурсы на выполнение функции в рантайме, а сделать это заранее, что ускорит работу программы. Это значит, что в какой бы момент времени мы ни запускали такую функцию, мы всегда можем рассчитывать на предсказуемый результат. Более того, сам вызов чистой функции можно заменить на её значение-результат, и программа не сломается. Основы функционального программирования — это лямбда-исчисление и теория категорий.
Это позволит работать над приложениями следующих поколений, способными в будущем обслуживать огромное количество пользователей. Конечно, принципы первой группы языков применимы далеко не везде, однако в своих сферах они практически незаменимы. О том, что такое функциональное программирование, вы узнаете из нашего материала. 👉 Суть императивного программирования в том, что программист описывает чёткие шаги, которые должны привести код к нужной цели.
Более поздние версии Lisp, такие как Scheme, а также различные варианты APL поддерживали все свойства и концепции функционального языка[3]. Хотя g и полагается на внешний параметр x, в рамках вычисления значения f(x) он неизменен, и g для разных значений x это разные функции, а не одна и та же функция, дающая разные результаты. В python нет явного механизма, запрещающего переопределение переменных, это на совести программиста. Если он не переназначает переменные и не меняет их содержимое иным способом, то это никак не противоречат принципами функционального программирования, и такие переменные нужны и даже необходимы. Последовательность выполнения подпрограмм определяет сам код и компилятор, а не программист.
В Python использование классов не противоречит ФП, если в них отсутствует мутирующие интерфейсы. Генератор – это объект, который можно последовательно обойти (обычно при помощи инструкции for), но чьи значения предоставляются только тогда, когда они требуются, используя ленивое вычисление. Далее будут представлены несколько таких встроенных функций. Вещи, которые кажутся неизменяемыми, на самом деле таковыми не являются.

Зависимость От Параметров

Говорят, что программа или математическое выражение ссылочно прозрачны, если любое подвыражение можно заменить его значением, и это не приведет к изменению значения целого, т. Математические рассуждения, преобразования и доказательства корректности могут быть справедливыми только для выражений, обладающих этим свойством. Как правило, интерес к функциональным языкам программирования, особенно чисто функциональным, был скорее научный, нежели коммерческий. Такие широко распространённые декларативные языки как SQL и Lex/Yacc содержат некоторые элементы функционального программирования, например, не используют переменных.
Функциональное программирование
Любая парадигма, в том числе и функциональное программирование, имеет и ряд минусов. Сейчас функциональное программирование популярно, потому что решает несколько важных проблем. Теперь с помощью этих двух «коробок» мы можем решить, что именно хотим вернуть при работе с опасной операцией.

В основе функционального программирования — чистые функции и неизменяемые структуры данных. В этой статье мы разберём, как использовать эти концепции, чем они полезны и как с их помощью писать декларативный код. Эта особенность функционального программирования — плюс и минус одновременно. Минус в том, что для некоторых важных задач порядок действий важен по определению.
Функциональное программирование
Здесь на помощь приходит частичное применение и каррирование, о которых мы поговорим позже. Его следовало бы назвать стилем без параметров, потому что когда говорят о бесточечном стиле, то под точкой подразумевается параметр функции. В примере ниже мы берём ранее созданную деталь и делаем новую функцию, которая будет не только находить уникальные слова, но ещё и сортировать их по алфавиту. Когда мы решим переиспользовать эту деталь и создать на её основе ещё одну более сложную сущность, композиция запросто с этим справится.
Простой пример двух решений одной задачи (используется один и тот же язык Python) иллюстрирует это. В функциональном языке мы можем объявить переменную только один раз, и после этого значение переменной измениться не может. Это как константы — записали и всё, теперь можно только https://deveducation.com/ прочитать. Сами же промежуточные результаты хранятся в функциях — обратившись к нужной, вы всегда получите искомый результат. Некоторые из них, например Haskell, спроектированы именно для этой задачи, в то время как другие, например JavaScript, реализуют возможности и ООП, и ФП.

Во-первых, будет гораздо сложнее нечаянно мутировать данные, потому что библиотека каждый раз самостоятельно создаёт копии. Самый распространённый пример — использование предиката внутри функций filter, some, every. Функциональное программирование запрещает менять состояние, а значит не случится ситуации, когда две функции пытаются записать разные значения в одну переменную.
При этом наблюдается рост популярности именно функциональной, так как она очень эффективна и позволяет легко масштабировать проекты. Функции высшего порядка либо принимают другие функции в качестве аргументов, либо возвращают их как результаты. «Первоклассная функция» — это определение, приписываемое объектам языка программирования, которые не имеют ограничений на их использование. Следовательно, первоклассные функции могут появляться в любом месте программы. Функциональные программы должны выполнять операции так, как будто это происходит в первый раз.

Related posts

Большой Гайд По Тестированию Android-приложений

Независимо от того, насколько безобидной является каждая из этих проблем, они могут привести к неточным результатам тестирования мобильных приложений. Противодействуйте этому риску,... Read More

Join The Discussion

Search

May 2024

  • M
  • T
  • W
  • T
  • F
  • S
  • S
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20
  • 21
  • 22
  • 23
  • 24
  • 25
  • 26
  • 27
  • 28
  • 29
  • 30
  • 31

June 2024

  • M
  • T
  • W
  • T
  • F
  • S
  • S
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20
  • 21
  • 22
  • 23
  • 24
  • 25
  • 26
  • 27
  • 28
  • 29
  • 30
0 Adults
0 Children
Pets
Size
Price
Search

May 2024

  • M
  • T
  • W
  • T
  • F
  • S
  • S
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20
  • 21
  • 22
  • 23
  • 24
  • 25
  • 26
  • 27
  • 28
  • 29
  • 30
  • 31
0 Guests

Compare listings

Compare

Compare experiences

Compare