1.1 什麼是函數式編程？

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1.1 什麼是函數式編程？

 

想給函數式編程下個明確的定義，是困難的。因為，存在不同的函數語言，但是，並沒有明確的、每種函數語言必須具有的特徵集。儘管如此，函數語言仍有一些共同的屬性，只是表達解決編程問題的風格稍微有點不同。最容易地描述函數式編程，就是把它與最常見的編程風格：命令式編程（imperative programming），進行比較。

 

[函數語言]

函數式編程的編程風格是強調錶達式計算，而不是執行命令。函數語言中的運算式是用函數組合成基本的值。[Hutton ed. 2002]

 

這一定義來自學術的郵件清單關於函數語言的常見問題集（FAQ），所以它可能聽起來有點抽象。相信我們，含義會很快變得清淅。第一句“運算式計算”是函數式表示，與命令式代碼中的“執行命令”風格相對。命令式語言中的命令被稱為語句（statements），因此，我們就用這個名詞。讓我們看看兩者的詳細內容：

■語句的執行：程式用一組命令，也稱為語句表示。命令通過建立對象並操縱對象，實現最終結果。使用這種方法，通常使用可改變的對象，代碼描述了需要執行什麼操作才能達到所期望的結果。例如，我們首先製作一杯黑咖啡，這個對象是可改變的，因此，我們可以通過加兩包糖以獲得所需的結果。

■運算式計算：在函數式風格中，程式碼是描述對象屬性的運算式，這個對象就是所需要的結果，不必要指定構造對象所需的步驟，在建立對象之前，是不可能意外使用的。例如，假設我們想要一杯加了兩包糖的咖啡，在加糖之前我們是不能喝的，因為當我們得到這個杯子時，它已經包含了糖[唐軍1] 1。

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1 製作咖啡的類比， LucaBolognese 也曾經在 2009 年的 TechEd 有關 F# 的著名談話中用過[Bolognese，2009]。這一巧合表明，通過學習函數式編程，你將學會以不同的方式思考，既包括編程問題，也包括下午休息。

]

這聽起來差別可能很細微，但它會導致設計的代碼方式的巨大變化。唯一的公理是我們寫的代碼是運算式，而不是語句序列，但這種方法有很多邏輯的後果。封裝、組合代碼的方式不同了，可以用多種技術寫可重用的代碼，使用更適合表示複雜計算結果的資料結構……清單可以一直寫下去。

定義函數式編程是一回事，更需要理解的是如何把這些概念結合在一起，這兩個主題構成本書的重點。你讀完本書以後，不僅能理解前面的定義，而且對函數式編程的更直接。這才是更為重要的，遺憾的是，不是幾句話就說得清的。

到目前為止，所有這一切聽起來都很抽象，但這本書的標題包含的“實用（Real World）”是有充分理由的。函數式編程可以提供顯著的好處。當遇到下面的情況，就可以用函數方式來解決（就像這本書的作者一樣）：

 

■你發現了嗎，很難預測修改代碼的後果，是由於隱形依賴關係和微妙之處？

■你發現了嗎，自己反覆寫相同的模式，沒少有時間用於處理問題中真正不同和有意義的部分？

■你發現了嗎，很難理清代碼，擔心代碼是否每條語句都以正確的順序，並在正確的條件下執行？

■你發現了嗎，很難表達抽象的東西，它隱藏了代碼是如何執行的，只指出了你想要實現什嗎？

■你發現了嗎，非同步控制流程導致代碼走向類似於意大利麵條，令人抓狂？

■  你發現了嗎，很難把任務拆分成邏輯上獨立的部分，能夠同時運行多個處理器核心上？

■實際的程式碼為與在單元測試中是否不同？

 

在我們正式瞭解函數式編程如何提高生產力之前，先簡單地回顧一下其曆史，那是相當的豐富。

 [唐軍1]