ทำไม Python จึงไม่ดีสำหรับการเขียนโปรแกรมที่ใช้งานได้? [ปิด]

ฉันคิดเสมอว่าการเขียนโปรแกรมใช้งานสามารถทำได้ใน Python ดังนั้นฉันประหลาดใจที่ Python ไม่ได้กล่าวถึงมากในคำถามนี้และเมื่อมีการพูดถึงมันมักจะไม่เป็นบวกมาก อย่างไรก็ตามมีเหตุผลไม่มากนักสำหรับเรื่องนี้ (ขาดการจับคู่รูปแบบและประเภทข้อมูลเกี่ยวกับพีชคณิต) ดังนั้นคำถามของฉันคือ: ทำไม Python จึงไม่ดีสำหรับการเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชัน มีเหตุผลมากกว่าการขาดการจับคู่รูปแบบและประเภทข้อมูลพีชคณิตหรือไม่ หรือแนวคิดเหล่านี้มีความสำคัญต่อการเขียนโปรแกรมฟังก์ชั่นที่ภาษาที่ไม่สนับสนุนพวกเขาสามารถจัดเป็นภาษาการเขียนโปรแกรมการทำงานอัตราที่สองเท่านั้น? (โปรดทราบว่าประสบการณ์ของฉันกับการเขียนโปรแกรมใช้งานได้ค่อนข้าง จำกัด )

คำถามที่คุณอ้างอิงถามว่าภาษาใดส่งเสริมทั้ง OO และการเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชัน Python ไม่สนับสนุนการเขียนโปรแกรมการทำงานแม้ว่ามันจะทำงานได้ดี

อาร์กิวเมนต์ที่ดีที่สุดกับการเขียนโปรแกรมการทำงานในหลามคือกรณีการใช้ความจำเป็น / OO ได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบโดยกุยในขณะที่การทำงานกรณีการใช้งานการเขียนโปรแกรมไม่ได้ เมื่อฉันเขียน Python ที่จำเป็นมันเป็นหนึ่งในภาษาที่สวยที่สุดที่ฉันรู้จัก เมื่อผมเขียนหลามทำงานมันจะกลายเป็นน่าเกลียดและไม่พึงประสงค์เป็นภาษาเฉลี่ยของคุณที่ไม่ได้มีBDFL

ซึ่งไม่ได้บอกว่ามันไม่ดีเพียงแค่คุณต้องทำงานหนักกว่าที่คุณต้องการหากคุณเปลี่ยนเป็นภาษาที่ส่งเสริมการเขียนโปรแกรมที่ใช้งานได้หรือเปลี่ยนเป็นการเขียน OO Python

นี่คือสิ่งที่ฉันต้องการใช้ใน Python:

• การจับคู่รูปแบบ
• หางเรียกซ้ำ
• ไลบรารีรายการฟังก์ชันขนาดใหญ่
• ชั้นเรียนพจนานุกรมการทำงาน
• แกงอัตโนมัติ
• วิธีรัดกุมในการเขียนฟังก์ชั่น
• รายการ Lazy
• ไวยากรณ์นิพจน์ที่ง่ายและมีประสิทธิภาพ (ไวยากรณ์บล็อกของ Python ช่วยป้องกัน Guido ไม่ให้เพิ่ม)

• ไม่มีการจับคู่รูปแบบและไม่มีการเรียกซ้ำหางหมายความว่าอัลกอริทึมพื้นฐานของคุณจะต้องเขียนอย่างไม่ถูกต้อง การเรียกซ้ำเป็นสิ่งที่น่าเกลียดและช้าใน Python
• ไลบรารีรายการขนาดเล็กและไม่มีพจนานุกรมที่ใช้งานได้หมายความว่าคุณต้องเขียนสิ่งต่าง ๆ มากมายด้วยตัวคุณเอง
• ไม่มีไวยากรณ์สำหรับการแก้ปัญหาหรือการแต่งเพลงหมายความว่าสไตล์ที่ไม่มีจุดเป็นเรื่องเกี่ยวกับเครื่องหมายวรรคตอนที่ผ่านการขัดแย้งอย่างชัดเจน
• Iterators แทนที่จะเป็นรายการขี้เกียจหมายความว่าคุณต้องรู้ว่าคุณต้องการประสิทธิภาพหรือความคงทนและกระจายสายไปlistรอบ ๆ หากคุณต้องการความคงทน (Iterators ใช้ครั้งเดียว)
• ไวยากรณ์ที่จำเป็นอย่างง่ายของไพ ธ อนพร้อมกับตัวแยกวิเคราะห์ LL1 แบบง่ายหมายความว่าไวยากรณ์ที่ดีกว่าสำหรับ if-expressions และ lambda-expressions นั้นเป็นไปไม่ได้ กุยโด้ชอบแบบนี้และฉันคิดว่าเขาพูดถูก

กุยมีคำอธิบายที่ดีของเรื่องนี้ที่นี่ นี่คือส่วนที่เกี่ยวข้องมากที่สุด:

ฉันไม่เคยคิดว่า Python ได้รับอิทธิพลอย่างมากจากภาษาที่ใช้งานได้ไม่ว่าผู้คนจะพูดหรือคิดอย่างไร ฉันคุ้นเคยกับภาษาที่ต้องใช้ภาษามากขึ้นเช่น C และ Algol 68 และถึงแม้ว่าฉันจะทำฟังก์ชั่นวัตถุชั้นหนึ่งฉันก็ไม่ได้มองว่า Python เป็นภาษาโปรแกรมที่ใช้งานได้ อย่างไรก็ตามก่อนหน้านี้เป็นที่ชัดเจนว่าผู้ใช้ต้องการทำมากขึ้นด้วยรายการและฟังก์ชั่น

...

นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าถึงแม้ว่าฉันจะไม่ได้มอง Python ว่าเป็นภาษาที่ใช้งานได้การแนะนำของการปิดมีประโยชน์ในการพัฒนาคุณสมบัติการเขียนโปรแกรมขั้นสูงอื่น ๆ อีกมากมาย ตัวอย่างเช่นลักษณะบางอย่างของคลาสสไตล์ใหม่ตัวตกแต่งและคุณลักษณะที่ทันสมัยอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับความสามารถนี้

สุดท้ายแม้ว่าคุณสมบัติการเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชันจำนวนมากได้ถูกนำเสนอในช่วงหลายปีที่ผ่านมา Python ยังขาดคุณสมบัติบางอย่างที่พบในภาษาการเขียนโปรแกรมที่ใช้งานได้จริง ตัวอย่างเช่น Python ไม่ทำการปรับให้เหมาะสมบางประเภท (เช่นเรียกซ้ำแบบหาง) โดยทั่วไปแล้วเนื่องจากธรรมชาติของ Python นั้นมีความเป็นไปได้สูงจึงไม่สามารถทำการเพิ่มประสิทธิภาพการรวบรวมเวลาที่รู้จักจากภาษาที่ใช้งานได้เช่น Haskell หรือ ML และก็ไม่เป็นไร

ฉันดึงสองสิ่งออกจากนี้:

1. ผู้สร้างภาษานั้นไม่ได้ถือว่า Python เป็นภาษาที่ใช้งานได้จริง ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะเห็นคุณลักษณะ "หน้าที่การใช้งาน" แต่คุณไม่น่าจะเห็นสิ่งที่ใช้งานได้อย่างแน่นอน
2. ธรรมชาติที่มีพลังของ Python ยับยั้งการปรับให้เหมาะสมบางอย่างที่คุณเห็นในภาษาที่ใช้งานอื่น จริงอยู่ที่เสียงกระเพื่อมเป็นแบบไดนามิก (ถ้าไม่ใช่แบบไดนามิกมากกว่า) เหมือนกับ Python นี่เป็นเพียงคำอธิบายบางส่วนเท่านั้น

Scheme ไม่มีชนิดข้อมูลพีชคณิตหรือการจับคู่รูปแบบ แต่เป็นภาษาที่ใช้งานได้อย่างแน่นอน สิ่งที่น่ารำคาญเกี่ยวกับ Python จากมุมมองการตั้งโปรแกรมการทำงาน:

1. คนพิการแลมบ์ดา เนื่องจากแลมบ์ดามีเพียงนิพจน์เท่านั้นและคุณไม่สามารถทำทุกอย่างได้อย่างง่ายดายในบริบทของนิพจน์นั่นหมายความว่าฟังก์ชันที่คุณสามารถกำหนด "ได้ทันที" นั้นมี จำกัด

2. ifs เป็นข้อความไม่ใช่นิพจน์ ซึ่งหมายความว่าคุณไม่สามารถมีแลมบ์ดาได้หากอยู่ภายใน (สิ่งนี้ได้รับการแก้ไขโดยผู้ประกอบการใน Python 2.5 แต่ดูน่าเกลียด)

3. Guido ขู่ว่าจะลบแผนที่ตัวกรองและลดทุก ๆ ครั้ง

ในอีกทางหนึ่งไพ ธ อนมีคำศัพท์ปิดแลมบ์ดาสและรายการความเข้าใจ (ซึ่งเป็นแนวคิดที่ "ใช้งานได้จริง" ไม่ว่ากุยโด้จะยอมรับหรือไม่ก็ตาม) ฉันเขียนโปรแกรมแบบ "functional-style" จำนวนมากใน Python แต่ฉันแทบจะไม่พูดว่ามันเหมาะอย่างยิ่ง

ฉันจะไม่มีวันเรียก Python“ functional” แต่เมื่อใดก็ตามที่ฉันเขียนโปรแกรมใน Python โค้ดก็จะกลายเป็นฟังก์ชันที่เกือบหมดจด

เป็นที่ยอมรับว่ามีสาเหตุหลักมาจากความเข้าใจในรายการที่ดีมาก ดังนั้นฉันจึงไม่แนะนำให้ใช้ Python ในฐานะภาษาโปรแกรมที่ใช้งานได้ แต่ฉันขอแนะนำให้ใช้โปรแกรมสำหรับทุกคนที่ใช้ Python

ให้ฉันสาธิตด้วยโค้ดที่นำมาจากคำตอบของคำถาม Python ที่ "ใช้งานได้" ใน SO

งูหลาม:

def grandKids(generation, kidsFunc, val):
  layer = [val]
  for i in xrange(generation):
    layer = itertools.chain.from_iterable(itertools.imap(kidsFunc, layer))
  return layer

Haskell:

grandKids generation kidsFunc val =
  iterate (concatMap kidsFunc) [val] !! generation

แตกต่างที่สำคัญที่นี่เป็นที่ห้องสมุดมาตรฐาน Haskell มีฟังก์ชั่นที่มีประโยชน์สำหรับโปรแกรมการทำงาน: ในกรณีนี้iterate, concatและ(!!)

สิ่งหนึ่งที่สำคัญมากสำหรับคำถามนี้ (และคำตอบ) มีดังต่อไปนี้: อะไรคือการเขียนโปรแกรมที่ใช้งานได้และอะไรคือคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของมัน ฉันจะพยายามทำให้มุมมองของฉัน:

การเขียนโปรแกรมฟังก์ชั่นเป็นจำนวนมากเช่นการเขียนคณิตศาสตร์บนไวท์บอร์ด เมื่อคุณเขียนสมการบนไวท์บอร์ดคุณไม่ต้องคำนึงถึงลำดับการดำเนินการ ไม่มีการกลายพันธุ์ (โดยทั่วไป) คุณจะไม่กลับมาอีกวันหลังจากนั้นและดูมันและเมื่อคุณทำการคำนวณอีกครั้งคุณจะได้รับผลลัพธ์ที่แตกต่าง (หรือถ้าคุณมีกาแฟสดสักแก้ว :)) โดยพื้นฐานแล้วสิ่งที่อยู่บนกระดานอยู่ที่นั่นและคำตอบก็อยู่ที่นั่นแล้วเมื่อคุณเริ่มเขียนสิ่งต่าง ๆ ลงไปคุณก็ไม่ได้รู้เลยว่ามันคืออะไร

การเขียนโปรแกรมฟังก์ชั่นเป็นจำนวนมากเช่นนั้น คุณไม่เปลี่ยนแปลงสิ่งต่าง ๆ คุณเพียงแค่ประเมินสมการ (หรือในกรณีนี้ "โปรแกรม") และหาว่าคำตอบคืออะไร โปรแกรมยังคงอยู่ที่นั่นโดยไม่มีการแก้ไข เช่นเดียวกันกับข้อมูล

ฉันจะจัดอันดับต่อไปนี้เป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของการเขียนโปรแกรมการทำงาน: a) ความโปร่งใสในการอ้างอิง - ถ้าคุณประเมินข้อความเดียวกันในเวลาและสถานที่อื่น ๆ แต่ด้วยค่าตัวแปรเดียวกันมันจะยังคงเหมือนเดิม b) ไม่มีผลข้างเคียง - ไม่ว่าคุณจะจ้องที่ไวท์บอร์ดนานแค่ไหนสมการที่อีกคนกำลังมองไปที่ไวท์บอร์ดอื่นจะไม่เปลี่ยนโดยไม่ได้ตั้งใจ c) ฟังก์ชั่นก็มีคุณค่าเช่นกัน ซึ่งสามารถส่งผ่านไปและนำไปใช้กับหรือตัวแปรอื่น ๆ d) องค์ประกอบของฟังก์ชันคุณสามารถทำ h = g · f และกำหนดฟังก์ชันใหม่ h (.. ) ซึ่งเทียบเท่ากับการเรียก g (f (.. ))

รายการนี้อยู่ในลำดับความสำคัญของฉันดังนั้นความโปร่งใสในการอ้างอิงเป็นสิ่งสำคัญที่สุดตามด้วยไม่มีผลข้างเคียง

ทีนี้ถ้าคุณผ่านไพ ธ อนและตรวจสอบว่าภาษาและไลบรารีสนับสนุนและรับประกันได้ดีเพียงใดแง่มุมเหล่านี้ - คุณก็พร้อมแล้วที่จะตอบคำถามของคุณเอง

Python เป็นภาษาที่ใช้งานได้เกือบ มันคือ "functional lite"

มันมีคุณสมบัติพิเศษดังนั้นมันจึงไม่บริสุทธิ์สำหรับบางคน

มันยังขาดคุณสมบัติบางอย่างดังนั้นจึงยังไม่สมบูรณ์พอสำหรับบางคน

คุณสมบัติที่ขาดหายไปนั้นค่อนข้างง่ายต่อการเขียน ลองดูโพสต์แบบนี้ใน FP ใน Python

อีกเหตุผลที่ไม่ได้กล่าวถึงข้างต้นคือฟังก์ชั่นในตัวและวิธีการหลาย ๆ ชนิดในตัวปรับเปลี่ยนวัตถุ แต่ไม่ส่งคืนวัตถุที่ปรับเปลี่ยน หากวัตถุที่ถูกปรับเปลี่ยนเหล่านั้นถูกส่งคืนนั่นจะทำให้โค้ดสำหรับการทำงานมีความสะอาดและกระชับยิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่นถ้า some_list.append (some_object) ส่งคืน some_list พร้อม some_object ต่อท้าย

นอกเหนือจากคำตอบอื่น ๆ เหตุผลหนึ่งที่ Python และภาษาหลายกระบวนทัศน์อื่น ๆ ส่วนใหญ่ไม่เหมาะสำหรับการเขียนโปรแกรมการใช้งานจริงเพราะคอมไพเลอร์ / เครื่องเสมือน / รันไทม์ไม่สนับสนุนการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน การเพิ่มประสิทธิภาพประเภทนี้ทำได้โดยผู้รวบรวมเข้าใจกฎทางคณิตศาสตร์ ตัวอย่างเช่นภาษาการเขียนโปรแกรมจำนวนมากรองรับmapฟังก์ชั่นหรือวิธีการ นี่เป็นฟังก์ชั่นมาตรฐานที่ค่อนข้างใช้ฟังก์ชั่นเป็นหนึ่งอาร์กิวเมนต์และ iterable เป็นอาร์กิวเมนต์ที่สองจากนั้นใช้ฟังก์ชันนั้นกับแต่ละองค์ประกอบใน iterable

อย่างไรก็ตามมันกลับกลายmap( foo() , x ) * map( foo(), y )เป็นเช่นเดียวกันกับmap( foo(), x * y )เป็นเช่นเดียวกับกรณีหลังนั้นเร็วกว่าเคสรุ่นก่อนเนื่องจากสำเนาต้นฉบับทำสำเนาได้สองชุด

ภาษาที่ใช้งานได้ดีขึ้นจะรับรู้ความสัมพันธ์ที่มีพื้นฐานทางคณิตศาสตร์และทำการปรับให้เหมาะสมโดยอัตโนมัติ ภาษาที่ไม่ได้ทุ่มเทให้กับกระบวนทัศน์การทำงานจะไม่เหมาะสม