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#)?
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我发现基于幂等性和交换性更容易区分陈述性和命令性。通过参考资料来了解他们。
看看这个简化版,了解幂等性。
然后引入“WHAT”和“HOW”的定义,以理解“WHAT”和“HOW”的实际含义。在声明式中,通过定义数据之间的关系来连接数据。你没有提到这种关系应该如何实现,而是“这种关系是什么”。通过关系来描述输出数据的“样子”,而不是“如何”来实现输出数据。
开始在脑海中画一些图表,画一些点(数据),用线(关系)连接起来。画所有可能的方式,一比多,多比一&一比一。为这些行添加箭头,如<-----------。所有箭头都应该朝左,因为必须先计算特定数据所基于的所有数据,然后再向左移动以计算该特定数据。
如果数据a基于数据b,那么数据c和数据d又可能基于其他一些数据。然后先计算b c d,然后才计算a。所以a在这条线的左边其他的都在右边。从b c d有3条线到达a。
这个图表有一些属性:
NO data will violate the relationship it has with all other data control flow or the order doesn't matter, of course b, c and d should be calculated before a but there is no preference between b, c and d i.e. it doesn't matter which one of these 3 is calculated first (commutative) a is only based upon b, c and d and no one else. Hence, it doesn't matter how many times the relationship operation that calculates a using b, c and d is executed, same a should be achieved (idempotent). a is the end result of the relationship operation here. Basically, everyone who is affecting a should have a line pointing to a.
这些关系(线)就像函数(数学函数而不是编程函数)。毫无疑问,函数式编程在学术界很有名。纯函数(在我们的编程中,因此不是粗体)就像函数(在数学中,因此是粗体)。
到目前为止,声明性可能听起来像PURE和IMMUTABLE(通常用于函数式编程),如果是GOOD,如果不是GREAT。因为这不是这里的目的,这是从这个模式中自动出现的。
如果你的一段代码可以转换成这个图表,那么它就是完全声明性的,否则,它就在尺度上的其他地方。
说明性很接近数学。
现在让我们放大这些关系(行),看看在程序执行期间计算机内部发生了什么。
命令式进来了。这就是底层工作完成的地方。在命令式中,你会一步一步地提到“如何”完成它,你知道这一系列步骤将在一个数据(输入b c d)和另一个数据(输出a)之间创建所请求的关系。在这里,你创建变量,改变它们,循环数组和所有其他事情。
命令式接近编程。
我不认为程序是声明式的或命令式的,我更喜欢把它放在最左边是完全声明式的,最右边是完全命令式的。记住,声明式是建立在命令式之上的,因此你看到的任何声明式的东西实际上都是命令式的。一般来说,程序是声明式和命令式的混合。
现在,让我们举两个例子:
第二个例子可以转换成这样的图表:
reduce_r map_r filter_r A <--------- b <--------- c <--------- d
Filter_r(关系):c只是d的偶数 Map_r(关系):b是所有数字乘以10的c Reduce_r (relationship): a是b加起来的所有数字
这应该看起来像数学的复合函数:reduce_r(map_r(filter_r(d)))
在声明中,开发人员的工作是将最终目标(a)分解为有助于实现最终目标的子目标(b, c)。
当然后台程序的映射、缩减和过滤是运行的必要代码。
值得思考的是:如果您需要对map函数做一个假设,从左到右,以使您的代码按预期工作,那么您实际上是在以声明的名义执行命令式操作。
参考资料:purpleidea (James), www.dataops.live, wiki.c2.com
其他回答
这只是一个实际的例子,说明为什么CSS是声明式的,而JavaScript是命令式的。
假设我们有这个导航栏,用户当前正在查看“探索”选项,所以它被标记为当前选中。
<ul>
<li class="selected">
<p>Explore</p>
</li>
<li>
<p>Suggestions</p>
</li>
</ul>
我们希望当前选择的选项的标题是蓝色的,我们如何实现这与CSS和JavaScript?
CSS
li.selected > p {
color: blue;
}
李在这里。Selected > p声明了我们想要属性颜色的元素的模式:蓝色;待应用。结果是“探索”用蓝色突出显示,而“建议”没有。注意,我们的代码描述了我们想要发生什么,而不是如何发生。CSS选择器引擎如何找到“探索”?我们不知道,通常也不在乎。
JavaScript
let liElements = document.getElementsByTagName("li")
for (let i = 0; i < liElements.length; i++) {
if (liElements[i].className === "selected") {
let children = liElements[i].childNodes
for (let j = 0; j < children. length; j++) {
let child = children[j]
if (child.nodeType === Node.ELEMENT_NODE && child.tagName === "P") {
child.setAttribute("style", "color: blue")
}
}
}
}
这段代码要长得多,也更难理解。除此之外,它将蓝色应用于所选选项,但当所选类被删除时,它永远不会取消应用它。蓝色只有在页面重新加载时才会重置。注意,在这段代码中,我们一步一步精确地指定了需要做什么以及如何做。
结论
每种编程范例都有其优点。
CSS(声明)
简洁的 作为程序员,我们不能控制CSS内核如何做我们需要的事情。这给了CSS核心开发人员在任何时候改变CSS选择器实现的机会。为什么CSS核心需要改变?也许,CSS开发人员找到了一种更快的方法来应用属性。
JavaScript(必须)
定制。我们控制代码如何实现目标的所有方面。 适合解决各种各样的问题
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。
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。
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)
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
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