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。

其他回答

我将添加另一个在声明式/命令式编程讨论中很少出现的示例:用户界面!

在c#中,您可以使用各种技术构建UI。

在命令式端,你可以使用DirectX或OpenGL命令式地绘制按钮、复选框等。一行一行的(或者实际上是一个三角形一个三角形的)。如何绘制用户界面由您决定。

在声明端,有WPF。您只需编写一些XML(是的,是的,技术上是“XAML”),框架就会为您完成工作。你说用户界面是什么样的。如何做到这一点取决于系统。

总之,这是另一件值得思考的事情。仅仅因为一种语言是声明式或命令式的,并不意味着它没有另一种语言的某些特性。

此外,声明式编程的一个好处是,通过阅读代码通常更容易理解目的,而命令式编程则可以更好地控制执行。

要点是:

说明性->你想做什么

命令式->你想怎么做

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。

这种差异主要与抽象的总体水平有关。对于声明式,在某些情况下,您离单个步骤太远了,以至于程序在如何获得结果方面有很大的自由度。


你可以把每一条指令都看作是连续体上的某个地方:

抽象程度:

Declarative <<=====|==================>> Imperative

声明性真实世界的例子:

图书管理员,请帮我借一本《白鲸记》。 (图书管理员可酌情选择最佳的申请方式)

现实世界的例子:

进入图书馆 查找图书组织系统(卡片目录-老派) 研究如何使用卡片目录(你也忘了,对吧) 弄清楚货架是如何标记和组织的。 弄清楚书架上的书是如何排列的。 从卡片目录和组织系统中交叉引用图书位置以查找所述书籍。 带书到退房系统。 借书。

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

我只是想知道为什么没有人提到Attribute类是c#中的声明性编程工具。本页最流行的回答是将LINQ作为一种声明性编程工具。

根据维基百科

常见的声明性语言包括数据库查询语言 (如SQL, XQuery),正则表达式,逻辑编程, 功能编程和配置管理系统。

所以LINQ作为一个函数式语法,绝对是一个声明性的方法,但是c#中的Attribute类作为一个配置工具,也是声明性的。这里有一个很好的起点来阅读更多关于它的内容:c#属性编程的快速概述