TL; DR
การเขียนโปรแกรมฟังก์ชั่นเป็นเรื่องเกี่ยวกับการปิดและการใช้งานของพวกเขา ถ้าไม่มีใครสามารถแสดงไลบรารี่การปิดโคตรของ C ให้คุณลืมใช้ C เพื่อเรียนรู้การเขียนโปรแกรมที่ใช้งานได้
การเขียนโปรแกรมฟังก์ชั่นคืออะไร?
แนวคิดสำคัญของการเขียนโปรแกรมฟังก์ชั่นคือความคิดของการปิดที่พูดคร่าว ๆ จับฟังก์ชั่นพร้อมกับตัวแปรผูก นอกเหนือจากการใช้งานการปิดที่แพร่หลายแล้วยังมีคุณสมบัติพิเศษอีกสองสามประการในการเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชันเช่นการใช้ฟังก์ชั่นแบบเรียกซ้ำและค่าที่ไม่เปลี่ยนรูปแบบ (ทั้งคู่เล่นด้วยกันได้ดี) ลักษณะเหล่านี้เป็นปัญหาทางวัฒนธรรมมากกว่าสิ่งอื่นใดและไม่มีสิ่งกีดขวางทางเทคนิคในการใช้ภาษาใด ๆ นี่คือเหตุผลที่ฉันมุ่งเน้นไปที่การปิดคำตอบของฉัน: ไม่ใช่ทุกภาษาที่อนุญาตให้สร้างการปิดได้อย่างง่ายดาย
ภาพประกอบสามภาพของการปิดประโยชน์
การใช้งานทั่วไปของการปิดคือการใช้กลไกความเป็นส่วนตัว ตัวอย่างเช่นรหัส Javascript - ในตัวอย่างที่ฉันเลือก Javascript เพราะเป็นภาษาที่ใช้งานได้กับ“ C-like syntax” และคำถามของคุณแนะนำว่าคุณคุ้นเคยกับ C:
create_counter = function()
{
var x = 0;
var counter = function()
{
++x;
return x;
};
return counter;
}
จากนั้นด้วย
a = create_counter();
b = create_counter();
เรามีสองฟังก์ชั่นaและการbนับคอลเลกชันที่แยกจากกัน ประเด็นของตัวอย่างคือตัวแปรxถูกจับโดยการปิดที่กำหนดการcounterปิดและทุกครั้งที่x counterการปิดใหม่is instantiated by the function, it gets its fresh own idea of whatคือ
อีกการใช้งานทั่วไปของการปิดคือความหมายของการใช้งานบางส่วนของฟังก์ชั่น สมมติว่าเรามีเครื่องมืออำนวยความสะดวกในการรายงานคล้ายกับsyslogการใช้ฟังก์ชั่น
var log = function(priority, message) {
…
};
ที่ขัดแย้งpriorityและmessageคาดว่าจะเป็นสตริงคนแรกเป็นหนึ่ง"debug", "info"และอื่น ๆ เราสามารถกำหนดโรงงานบันทึกเช่นนี้:
var logWithPriority = function(priority) {
return function(message) {
log(priority, message);
};
};
และใช้มันเพื่อกำหนดสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับบันทึกรุ่นพิเศษของเรา:
var debug = logWithPriority("debug");
var info = logWithPriority("info");
…
สิ่งนี้มีประโยชน์มากเพราะแทนที่จะเขียนข้อผิดพลาดได้ง่าย - forลูปเช่นนี้
for(i = 0; i < journal.length; ++i) {
log("info", journal[i]);
}
เราสามารถเขียนทำความสะอาดที่สั้นและง่ายมาก (ไม่มีiที่มากดีกว่า):
journal.forEach(logWithPriority("info"));
แอปพลิเคชันที่สำคัญลำดับที่สามของการปิดคือการใช้การประเมินผลแบบขี้เกียจ - โปรดทราบว่าการสนับสนุนภาษาพิเศษสามารถให้การใช้งานที่ดีขึ้น
ฟังก์ชั่นขี้เกียจแทนที่จะทำการคำนวณแบบตรงจะคืนค่าการปิดซึ่งสามารถเรียกได้ว่า (หรือ“ ถูกบังคับ” ในช่วงเวลาแห่งความเกียจคร้าน) เพื่อทำคำถาม แรงจูงใจในการทำสิ่งนี้คือมันแยกการเตรียมการคำนวณและการคำนวณ ตัวอย่างที่ใช้งานได้จริงคือการคอมไพล์นิพจน์ทั่วไป: หากโปรแกรมรวบรวมนิพจน์ทั่วไปจำนวนมากเมื่อเวลาเริ่มต้นโปรแกรมจะต้องใช้เวลานานในการเริ่มต้น หากเรารวบรวมการแสดงออกปกติและบังคับพวกเขาอย่างเกียจคร้านตามที่เราต้องการดังนั้นโปรแกรมของเราสามารถเริ่มต้นได้อย่างรวดเร็ว แน่นอนว่านิพจน์ทั่วไปสามารถถูกแทนที่ที่นี่ด้วยโครงสร้างใด ๆ ที่ต้องการเวลาเริ่มต้นที่สำคัญ
นี่คือวิธีการใช้การประเมินผลแบบขี้เกียจกับการปิด พิจารณาการใช้คลาสสิกของฟังก์ชันarrayMax ที่คืนค่าสูงสุดในอาเรย์:
function arrayMax(array) {
return array.reduce(function(a, b) {
return Math.min(a, b);
};
}
ตัวแปรที่ขี้เกียจจะเป็น:
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;
}
ค่าส่งคืนคือการปิดซึ่งสามารถใช้ในการคำนวณค่าหรือดึงมันอีกครั้งถ้ามันได้รับการคำนวณแล้ว
ด้วยตัวอย่างทั้งสามนี้เราควรมั่นใจว่าการปิดและแอปพลิเคชันของพวกเขาเป็นแกนหลักของการเขียนโปรแกรมการทำงาน
ข้อสรุป
การเรียนรู้การเขียนโปรแกรมฟังก์ชั่นหมายถึงการเรียนรู้วิธีการโปรแกรมด้วยการปิด ผลที่ตามมาคือภาษาที่อนุญาตให้มีการปิดการใช้งานที่ง่ายและโดยเฉพาะอย่างยิ่งการประยุกต์ใช้ฟังก์ชั่นบางส่วนนั้นควรได้รับการพิจารณาเมื่อมองหาภาษาเพื่อศึกษาการทำงานของโปรแกรม ในทางกลับกันภาษาที่การปิดไม่สามารถถูกจัดการได้ง่ายจะเป็นทางเลือกที่ไม่ดี