第二章 函數編程的核心概念

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第二章函數編程的核心概念

 

本章介紹

■瞭解概念和基礎

■不可變資料編程

■函數式代碼的推論

■函數式值和資料類型

 

如果你問三個函數程式員，什麼是函數範式最基本的方面，很可能有三個不同的答案。原因是函數編程已經存在很長時間了，各種不同的程式設計語言應用範圍很廣泛；每種語言強調的重點不同，但對於其他的語言來說，可能並不重要；但其中的大部分概念在所有的函數式語言中都有所表現。

本章的中央部分側重於這些共同的概念，探討函數式程式員工具集的基本特徵和技術。我們將宏觀地研究這些概念，你將看到如何組合起來，形成連續的方式解決問題。

我們首選討論函數式程式如何表示、改變程式狀態。在物件導向編程中，狀態由對象承載，而在函數編程中，函數和資料類型擔趣了這個關鍵角色；接下來，我們會看到支援聲明式編程風格的語言功能，我們在第一章曾介紹過；最後，我們將討論類型，看類型是如何協助驗證程式正確性的。這個方面不是所有函數語言都支援的，但卻是許多語言的核心（包括 OCaml、F# 和 Haskell）。這種類型檢查非常先進，在許多方面不同於 C# 中使用過的。

我們還不會過多地進行編程，只是大致瞭解一些主要概念，以及有關函數程式的更好感覺。補充材料“接下來本章講什嗎？”給出了本章結構的概覽。我們在第一章討論過一些概念，但只關注結論，在本章，我們會分析其原理。

 

接下來本章講什嗎？

 

第一章，我們關注兩個概念：不可變性和聲明式風格，這裡，我們將介紹一些使其成為可能的語言功能；還將討論類型，這是這本書中的另一個基本概念。

在 2.1 節，我們將首先講一點函數編程的題外話，探討一下其數學背景。閱讀這一節不是必須的，但可能很有意義，因為它說明了許多概念的源頭；之後，將回到更具體的函數編程，討論不可變的資料結構，以及如何用來寫程式（2.2.3 節）；在 2.3.2 節，我們先看一下用函數語言寫聲明式代碼的準系統，比如高階函數（higher-order function）；我們還會看到，在 F# 中，類型如何防止許多常見的編程錯誤（2.4.4節）。

 

這一章我們關注函數編程的概念。首先探究其理論基礎，會忽略所有的細節，使用一個簡單的樣本來解釋核心概念。