Декларативные языки программирования

Использование машинно-ориентированных языков программирования. Назначение машинно-независимых языков для написания алгоритмов решений задач. Пример простой программы на языке программирования Ассемблер.

Берстолл, Маккуин и Саннелла затем включили полиморфную проверку типов из ML для создания языка Hope . Со временем ML превратился в несколько диалектов, наиболее распространенными из которых сейчас являются OCaml и Standard ML . Функции высшего класса способны запускать цепочку из комплекса функций. Чаще всего основной алгоритм программы в ФП вмещается всего в одну функцию высшего порядка.

функциональные языки программирования

Относительная прозрачность означает, что выражение, которое возвращает функция, можно заменить значением — и от этого ничего не изменится. То есть, если функция, например, складывает два числа 3 и 5, то она вернет сумму 3 + 5. Теоретически вместо этой функции в выражение можно подставить число 8, и от этого программа не изменится — она будет работать так же. К функциональным языкам относятся Haskell, F#, OCaml, ELM, серия языков Lisp, а также Erlang и его потомок Elixir. Иногда сюда же относят Scala и Nemerle, хотя эти языки дают возможность программировать и в функциональном, и в императивном стилях. Они старые и сейчас применяются не так часто, как большинство современных.

Язык функционального программирования, функциональный язык

Функциональные языки представляют собой очередной шаг к более высокоуровневой программной модели, сокращая «семантическую пропасть» между постановкой задачи и реализацией. Программы становятся проще в разработке и поддержке, но применение функционального стиля оставляет программисту меньше контроля над машиной. Во многих случаях результат получается вполне адекватен.

Естественно, жизнь — это не только музыка и цветы. Вариант quicksort на C использует чрезвычайно эффективную технику, изобретенную Хоаром, где массив сортируется на месте, без использования дополнительной памяти. В противоположность ему, программа на Haskell выделяет «за сценой» достаточно много памяти, и, соответственно, выполняется медленнее.

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Кутепов В. П., Бочаров И. А., Шамаль П. Н.

Однако языки программирования часто обслуживают несколько парадигм программирования, поэтому программисты, использующие «в основном императивные» языки, могли использовать некоторые из этих концепций. Неизменяемость данных и использование чистых функций упрощают обнаружение ошибок и их исправление. Когда в императивных языках состояние программы https://deveducation.com/ может не только усложнить поиск и исправление ошибки, но также влиять и на результат выполнения программы или самого простого блока. Компиляторы функциональных языков применяют технологию ленивых вычислений. В императивных языках программист сам задает порядок инструкций и определяет приоритет вычислительных операций в математических выражениях.

  • Но многие “понимают” и сторонятся функционального программирования по другим причинам.
  • Данные выбир-ся произвольно, на выходе определяется качеств-е совпадение результатов или примерная оценка.
  • Например, во многих объектно-ориентированных языках в функцию член класса передаётся скрытый параметр (чаще он называется this или self), который эта функция неявно модифицирует.
  • Лямбда-исчисление стало теоретической базой для описания и вычисления функций.
  • Здесь функция deriv представляет собой реализацию алгоритма дифференцирования так, как его проходят в школе.
  • Если данные будут вводиться или выводиться хаотично, в непредсказуемом порядке, это ухудшит работу программы.

Первая — языки, жестко ориентированные на функциональное программирование. Вторая — так называемые мультипарадигменные языки, то есть такие, на которых можно писать по-разному. Взаимосвязь программирования и развития современных технологий, описание поколений языков программирования. Изучение объектно-ориентированного, логического и функционального уровней языков программирования. Часто возможно писать программы в функциональном стиле на императивном языке, и наоборот.

Функциональное программирование на нефункциональных языках [ править ]

Определим в введенных выше обозначениях условия корректной типизации для операций композиции. Функция называется полиморфной, если входной либо выходной кортеж хотя бы одного из ее типовых элементов содержит типовую переменную или если тип функции содержит более одного типового элемента. В интерпретации эта запись представляет множество константных отображений, полученных всевозможными подстановками константных типов в типовые кортежи слева и справа от символа —.

Программы на функциональных языках обычно короче и проще, чем те же самые программы на императивных языках. Сравним программы на Си и на абстрактном функциональном языке на примере сортировки списка быстрым методом Хоара (пример, уже ста́вший классическим при описании преимуществ функциональных языков). функциональные языки программирования В некоторых языках, например в Ada, строгая типизация вынуждает программиста явно описывать тип всех значений и функций. Чтобы избежать этого, в строго типизированные функциональные языки встроен специальный механизм, позволяющий компилятору определять типы констант, выражений и функций из контекста.

Функциональное программирование становится все более востребованным. Так, еще в девяностых годах появился язык программирования Haskell, который и сейчас активно используется для ФП. В эту же категорию могут быть отнесены также Erlang, Scala, Clojure. Все подобные языки программирования объединяет одно очень важное преимущество. С их помощью можно писать конкурентные программные продукты, поэтому при их использовании отпадают такие проблемы, как взаимные блокировки и потокобезопасность.

При использовании функционального стиля в императивных языках, следует избегать использования глобальных переменных, а опираться на чистые функции, которые будут рассмотрены далее. Глобальные переменные и влияние функций на основной контекст усложняют чтение кода и его отладку. Куда проще отлаживать отдельные функции, которые в ФП чаще всего состоят из одной или нескольких строк. В функциональных языках предусмотрены константы, а не изменяющиеся переменные, что следует использовать и в императивных языках. Существует функциональный стиль программирования и парадигма, основанная на строгих правилах.

функциональные языки программирования

Войдите в парадигму программирования, которая представляет собой способ категоризации языков программирования по их центральной теории или методологии обработки данных. Языки подходят для парадигмы, имея ряд определяющих принципов. Существует множество парадигм программирования, многие из которых пересекаются или содержат другие парадигмы.

Функции высших порядков

Изучение языка функционального программирования и знание его преимуществ и недостатков полезно для любого, кто занимается компьютерами или программированием. Применение функционального программированияООП уже не может справляться с новыми вызовами и в особенности с соблюдением принципов конкурентности и параллелизма. Стремление внедрить такие критерии в существующие объективно-ориентированные языки приводит к появлению усложнению работы с ними и падению производительности. Неизменность переменныхПодпрограммы высшего порядка допускают принятие в качестве аргумента других функций.

Кто и где пользуется функциональным программированием

На самом деле, исключения работают еще хуже, потому что оператор goto не позволяет выходить за пределы определенного метода, тогда как с исключениями вы можете легко пересекать несколько уровней в своей базе кода. Несмотря на простоту определения функционального программирования, оно включает в себя множество приемов, которые многим программистам могут показаться новыми. В нашем парсере ничего записывать не надо и императивная пошаговость не нужна. Мы просто в потоке преобразуем одни данные в другие, не перезаписывая старые значения.

Не выполняется при строгой оценке из-за деления на ноль в третьем элементе списка. При отложенном вычислении функция длины возвращает значение 4 (т. Е. Количество элементов в списке), поскольку при ее вычислении не предпринимаются попытки оценить термины, составляющие список. Короче говоря, строгая оценка всегда полностью оценивает аргументы функции перед ее вызовом. Ленивая оценка не оценивает аргументы функции, если их значения не требуются для оценки самого вызова функции. Функции высшего порядка допускают частичное приложение или каррирование , метод, который применяет функцию к ее аргументам по одному, причем каждое приложение возвращает новую функцию, которая принимает следующий аргумент. Это позволяет программисту кратко выразить, например, функцию преемника как оператор сложения, частично примененный к натуральному числу один.

То есть, функция вида f превратится в набор функций f. Результатом f будет функция, которая тут же применится к аргументу b. Очень многие алгоритмы в функциональном подходе построены на рекурсии — функциях, вызывающих себя.

Но шаблоны C++, как и родовые функции Ada, на самом деле порождают множество перегруженных функ-ций, которые, кстати, компилятор должен каждый раз компилировать, что неблагоприятно сказывается на времени компиляции и размере кода. Высокоуровневые языки программирования https://deveducation.com/ были разработаны для платформенной независимости сути алгоритмов. Зависимость от платформы перекладывается на инструментальные программы — трансляторы, компилирующие текст, написанный на языке высокого уровня, в элементарные машинные команды (инструкции).

Читаемость— поскольку мы сохранили почти всё на функциональном уровне, наш код легко читается. Вы получаете то, что видите, состояния не меняются неожиданно, и большая часть данных неизменна. Нет необходимости искать то, что контролирует наши переменные, или выдавать странную ошибку, или изменять наш код из других функций. Перед нами весь наш код с функциональным программированием. Функциональное программирование очень высоко ценит определённые функции, функции первого класса.

Университет Карнеги-Меллона собирает свои работы по функциональному программированию в проектеFox, где предпринята попытка написать сетевые драйверы на SML. Исследователи из Чалмерского университета тесно связаны с Carlstedt и Logikkonsult и, помимо прочего, применили частичные вычисления к планированию авиаперевозок. Глазго и Йорк объединились, чтобы выпустить целую книгу о применениях. Орегонский институт совместно с Intel рассматривают разработку аппаратуры.

Это не что иное, как функции, которые возвращают второй и третий элементы списка соответственно. Так что я лишь приведу пример кода, который бы показывал суть дела, детали оставлю читателю (который, как я надеюсь, тщательно изучит книгу «Структура и интерпретация компьютерных программ»). Атомы — это просто символьные выражения, к примеру (‘hello ‘world), что то же самое, что и ‘, или в полной форме (quote ). Несмотря на то что в большинстве диалектов Lisp есть строки, иногда можно обходиться quote. Что более важно, с помощью такого подхода можно упростить кодогенерацию и обработку программ. Здесь функция cons возвращает другую функцию, которая имеет один параметр и в зависимости от этого возвращает либо первый, либо второй аргументы.

Автор: Эдуард Файзуллин

Leave a reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *