我一直在网上搜索声明式编程和命令式编程的定义,希望能给我一些启发。然而,我发现在一些资源中使用的语言令人生畏——例如在维基百科。 有没有人可以给我举一个现实世界的例子,让我对这个主题有一些了解(也许是c#)?
当前回答
声明性编程是你说你想要什么,命令式编程是你说如何得到你想要的。
一个简单的Python例子:
# Declarative
small_nums = [x for x in range(20) if x < 5]
# Imperative
small_nums = []
for i in range(20):
if i < 5:
small_nums.append(i)
第一个例子是声明性的,因为我们没有指定构建列表的任何“实现细节”。
以c#为例,一般来说,使用LINQ的结果是声明式的,因为你没有说如何获得你想要的东西;你只是在说你想说的话。你可以对SQL说同样的话。
声明式编程的一个好处是,它允许编译器做出可能比手工编写更好的代码的决定。运行SQL示例,如果您有这样的查询
SELECT score FROM games WHERE id < 100;
SQL“编译器”可以“优化”这个查询,因为它知道id是一个索引字段——或者它可能没有索引,在这种情况下,它必须遍历整个数据集。或者SQL引擎知道这是利用所有8个核心进行快速并行搜索的最佳时机。作为程序员,你不需要考虑这些条件,也不需要编写代码来处理任何特殊情况。
其他回答
声明式编程和命令式编程的一个很好的c#例子是LINQ。
使用命令式编程,你一步一步地告诉编译器你想要发生什么。
例如,让我们从这个集合开始,并选择奇数:
List<int> collection = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5 };
在命令式编程中,我们将逐步执行这些步骤,并决定我们想要什么:
List<int> results = new List<int>();
foreach(var num in collection)
{
if (num % 2 != 0)
results.Add(num);
}
这里,我们说:
创建一个结果集合 逐步检查集合中的每个数字 检查数字,如果是奇数,就把它加到结果中
另一方面,在声明式编程中,你写的代码描述了你想要的东西,但不一定是如何得到它(声明你想要的结果,但不是一步一步的):
var results = collection.Where( num => num % 2 != 0);
这里,我们说的是“把所有奇怪的东西都给我们”,而不是“遍历集合”。选中此项,如果为奇数,则将其添加到结果集合中。”
在许多情况下,代码也将是两种设计的混合,因此并不总是黑白分明的。
我喜欢剑桥一门课程的解释和他们的例子:
声明性-指定要做什么,而不是如何做 例如:HTML描述的是什么应该出现在网页上,而不是它应该如何在屏幕上绘制 命令式-同时指定“什么”和“如何” int x;-什么(陈述性的) x = x + 1;——如何
再举一个手机应用开发的例子。在iOS和Android中,我们有界面构建器,在那里我们可以定义应用程序的UI。
使用这些生成器绘制的UI本质上是声明性的,我们可以在其中拖放组件。实际的绘图发生在框架和系统下面,由框架和系统执行。
但我们也可以在代码中画出整个组件,这在本质上是必要的。
此外,一些新语言,如Angular JS,专注于以声明方式设计ui,我们可能会看到许多其他语言提供同样的支持。就像Java在Java swing或Java FX中没有任何好的声明性方法来绘制本地桌面应用程序,但在不久的将来,他们可能会这样做。
命令式编程是显式地告诉计算机做什么,以及如何做,比如指定顺序等
C#:
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
System.Console.WriteLine("Hello World!");
}
说明性是指你告诉计算机做什么,而不是如何做。Datalog / Prolog是在这方面首先想到的语言。基本上所有东西都是声明性的。你不能保证秩序。
c#是一种更命令式的编程语言,但某些c#特性更具有声明性,如Linq
dynamic foo = from c in someCollection
let x = someValue * 2
where c.SomeProperty < x
select new {c.SomeProperty, c.OtherProperty};
同样的东西也可以写成命令式:
dynamic foo = SomeCollection.Where
(
c => c.SomeProperty < (SomeValue * 2)
)
.Select
(
c => new {c.SomeProperty, c.OtherProperty}
)
(例子来自维基百科Linq)
这里和其他在线帖子的答案提到了以下内容:
使用声明式编程,您编写的代码描述您想要的东西,但不一定是如何得到它 您应该更喜欢声明式编程而不是命令式编程
他们没有告诉我们如何实现这一目标。为了使部分程序更具声明性,其他部分必须提供抽象来隐藏实现细节(即命令式代码)。
例如,LINQ比循环(for, while等)更具声明性,例如,你可以使用list. where()来获得一个新的过滤列表。为了实现这一点,微软已经完成了LINQ抽象背后的所有繁重工作。
事实上,函数式编程和函数式库更具有声明性的原因之一是因为它们抽象了循环和列表创建,隐藏了所有实现细节(很可能是带有循环的命令式代码)。
在任何程序中,都将同时拥有命令式代码和声明式代码,并且应该将所有命令式代码隐藏在特定于领域的抽象后面,以便程序的其他部分可以声明性地使用它们。
最后,尽管函数式编程和LINQ可以使您的程序更具声明性,但您总是可以通过提供更多的抽象来使程序更具声明性。例如:
// JavaScript example
// Least declarative
const bestProducts = [];
for(let i = 0; i < products.length; i++) {
let product = products[i];
if (product.rating >= 5 && product.price < 100) {
bestProducts.push(product);
}
}
// More declarative
const bestProducts = products.filter(function(product) {
return product.rating >= 5 && product.price < 100;
});
// Most declarative, implementation details are hidden in a function
const bestProducts = getBestProducts();
另外,声明式编程的极端是发明新的领域特定语言(DSL):
字符串搜索:正则表达式而不是自定义命令式代码 js: JSX而不是直接的DOM操作 AWS CloudFormation:用YAML代替CLI 关系型数据库:用SQL代替旧的读写api,如ISAM或VSAM。
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