我已经阅读了维基百科上关于过程式编程和函数式编程的文章,但我还是有点困惑。有人能把它归结为核心吗?
当前回答
我从来没有在其他地方看到过这样的定义,但我认为这很好地总结了这里给出的差异:
函数式编程主要关注表达式
过程式编程主要关注语句
表达式有值。函数式程序是一个表达式,其值是由计算机执行的一系列指令。
语句没有值,而是修改一些概念机器的状态。
在纯函数式语言中,没有语句,也就是说没有办法操纵状态(它们可能仍然有一个名为“语句”的语法结构,但除非它操纵状态,否则我不会在这种意义上称其为语句)。在纯程序语言中,没有表达式,一切都是操纵机器状态的指令。
Haskell是纯函数式语言的一个例子,因为没有办法操纵状态。机器代码是纯过程语言的一个例子,因为程序中的所有内容都是操作机器寄存器和内存状态的语句。
令人困惑的部分是,绝大多数编程语言同时包含表达式和语句,允许您混合使用范式。语言可以根据它们鼓励使用语句和表达式的程度被分类为更函数化或更过程化。
For example, C would be more functional than COBOL because a function call is an expression, whereas calling a sub program in COBOL is a statement (that manipulates the state of shared variables and doesn't return a value). Python would be more functional than C because it allows you to express conditional logic as an expression using short circuit evaluation (test && path1 || path2 as opposed to if statements). Scheme would be more functional than Python because everything in scheme is an expression.
你仍然可以在一种鼓励过程范式的语言中以函数式风格编写,反之亦然。只是在语言不鼓励的范式下写作更困难和/或更尴尬。
其他回答
过程性语言倾向于跟踪状态(使用变量),并倾向于按步骤序列执行。纯函数式语言不跟踪状态,使用不可变值,并倾向于作为一系列依赖项执行。在许多情况下,调用堆栈的状态所保存的信息与过程代码中存储在状态变量中的信息相同。
递归是函数式编程的一个经典例子。
进一步阐述康拉德的评论:
求值的顺序不是 定义良好的
一些函数式语言有所谓的惰性求值。这意味着直到需要该值时才执行函数。在此之前,传递的是函数本身。
过程式语言是步骤1、步骤2、步骤3……如果在第二步你说加2 + 2,它马上就会做。在惰性求值中,你会说2 + 2,但如果结果从未被使用,它就永远不会做加法。
如果你有机会,我建议你买一份Lisp/Scheme,然后用它来做一些项目。最近流行起来的大多数思想都是在几十年前用Lisp表达的:函数式编程、延续(作为闭包)、垃圾收集,甚至XML。
所以这将是一个很好的方法来开始所有这些当前的想法,以及一些其他的,比如符号计算。
您应该知道函数式编程擅长什么,不擅长什么。它并不是什么都好。有些问题最好用副作用来表达,同样的问题会根据提问的时间给出不同的答案。
我从来没有在其他地方看到过这样的定义,但我认为这很好地总结了这里给出的差异:
函数式编程主要关注表达式
过程式编程主要关注语句
表达式有值。函数式程序是一个表达式,其值是由计算机执行的一系列指令。
语句没有值,而是修改一些概念机器的状态。
在纯函数式语言中,没有语句,也就是说没有办法操纵状态(它们可能仍然有一个名为“语句”的语法结构,但除非它操纵状态,否则我不会在这种意义上称其为语句)。在纯程序语言中,没有表达式,一切都是操纵机器状态的指令。
Haskell是纯函数式语言的一个例子,因为没有办法操纵状态。机器代码是纯过程语言的一个例子,因为程序中的所有内容都是操作机器寄存器和内存状态的语句。
令人困惑的部分是,绝大多数编程语言同时包含表达式和语句,允许您混合使用范式。语言可以根据它们鼓励使用语句和表达式的程度被分类为更函数化或更过程化。
For example, C would be more functional than COBOL because a function call is an expression, whereas calling a sub program in COBOL is a statement (that manipulates the state of shared variables and doesn't return a value). Python would be more functional than C because it allows you to express conditional logic as an expression using short circuit evaluation (test && path1 || path2 as opposed to if statements). Scheme would be more functional than Python because everything in scheme is an expression.
你仍然可以在一种鼓励过程范式的语言中以函数式风格编写,反之亦然。只是在语言不鼓励的范式下写作更困难和/或更尴尬。
过程式编程将语句序列和条件构造划分为单独的块,称为过程,这些块通过参数化(非函数式)值。
函数式编程与此类似,只是函数是一类值,因此它们可以作为参数传递给其他函数,并作为函数调用的结果返回。
注意,在这个解释中,函数式编程是过程式编程的泛化。然而,少数人将“函数式编程”解释为没有副作用,这与除Haskell之外的所有主要函数式语言都完全不同,但无关紧要。