5 функциональных языков программирования, которые вы должны знать

Если вы проводите какое-то время, читая о тенденциях программирования в интернете, вы наверняка услышите о функциональном программировании. Термин встречается довольно часто, но что он означает?

Даже если вы знаете, что такое функциональное программирование, вам может быть неясно, какие языки лучше всего подходят для него. Ведь не все языки программирования одинаковы. Хотя вы можете применять парадигмы функционального программирования на многих языках, есть еще некоторые, используя которые, вы будете чувствовать себя гораздо более комфортно.

Что Такое Функциональное Программирование?

Если вы хорошо знаете и любите, у вас есть преимущество в функциональном программировании. Это связано с тем, что парадигма функционального программирования рассматривает вычисления как математические функции.

В основном, функциональное программирование рассматривает функции и данные как неизменяемые. Вы передаете данные в функцию, и она обычно возвращает эти данные, преобразованные в какой-то другой тип данных. В функциональном программировании функция никогда не должна изменять исходные данные или состояние программы.

Есть сходство с философией Unix, что каждая программа должна делать одну вещь хорошо. Функция не должна касаться различных частей программы. Вместо этого она должна принимать данные на входа и давать значение на выходе.

В идеале, функции должны быть чистыми, когда это возможно в функциональном программировании. Это означает, что при одних и тех же входных данных выходные данные функции всегда будут оставаться одними и теми же.

Функциональное и объектно-ориентированное программирование

Это драматический отход от чего-то вроде объектно-ориентированного программирования. В объектно-ориентированном программировании часто имеется базовый объект с различными методами, предназначенными для изменения данных или состояния, которые являются частью этого объекта. Метод может даже изменять данные или состояние, если не указан явно.

В практических программах иногда это имеет смысл. Тем не менее, это может усложнить поддержку программы, так как не всегда ясно, что изменяет состояние или данные. Функциональное программирование первоначально использовалось в академических целях, но также может помочь решить множество задач.

1. Javascript

Некоторые языки программирования позволяют выполнять все функции функционального программирования, в то время как другие либо не сильно годятся для этого. JavaScript относится к первой категории. В то же время вы можете так же легко использовать объектно-ориентированный подход.

Тем не менее, есть много функциональных парадигм программирования, встроенных в JavaScript. Возьмем, например, функции более высокого порядка. Это функции, которые могут принимать другие функции в качестве аргументов.

JavaScript имеет несколько функций, которые работают с массивами, такими как map(), reduce(), filter(), и другими, все из которых являются функциями более высокого порядка.

В то время как ранние версии JavaScript имел некоторые проблемы с изменяемостью, более новые версии стандарта ECMAScript предоставляют исправления этой проблемы. Вместо ключевого слова catch-all varдля определения переменных теперь есть constи let. Первая позволяет определить константы, как следует из названия. Вторая, let, ограничивает область переменной функцией, в которой она объявлена.

2. Python

Как и JavaScript, Python является обобщенным языком, с помощью которого можно использовать любое количество парадигм программирования. Python может иметь свои недостатки, но функциональное программирование не является одним из них. Существует даже введение в функциональное программирование в официальной документации Python.

Для начала, вы найдете много из тех жеmap(),filter(),reduce(), и подобных функций, упомянутых выше. Как и в JavaScript, это функции более высокого порядка, поскольку они принимают другие функции в качестве аргументов. В Python функциональное программирование имеет преимущество в виде lambdaключевого слова.

Лямбда-выражения можно использовать несколькими способами. Один из способов использовать его в качестве стенографии для простых функций. При назначении переменной можно вызывать лямбда-выражения точно так же, как и стандартную функцию Python. Реальное преимущество лямбда-выражений заключается в использовании их в качестве анонимных функций.

Анонимные функции работают на JavaScript и других языках из этого списка. Они особенно удобны при использовании с функциями более высокого порядка, так как вы можете определить их сразу. Без анонимных функций вам пришлось бы заранее определять даже простые добавления как специальные функции.

3. Clojure

В отличие от JavaScript и Python, Clojure может быть не совсем знакомым языком, даже среди программистов. В случае, если вы не знакомы с Clojure – этот язык является диалектом языка программирования Lisp, который придумали к концу 1950-х годов.

Как и другие диалекты Lisp, Clojure рассматривает код как данные. Это означает, что код может эффективно изменять себя. В отличие от других диалектов Lisp, Clojure работает на платформе Java и компилируется в байт-код JVM. Это означает, что он может работать с библиотеками Java, были ли они написаны на Clojure или нет.

В отличие от предыдущих языков в этом списке, Clojure изначально является функциональным языком программирования. Это означает, что он защищает неизменность везде, где это возможно, особенно в рамках структур данных.

4. Elm

Один из новых языков в этом списке, Elm-чисто функциональный язык, первоначально разработанный Evan Czaplicki в 2012 году. Язык приобрел популярность среди веб-разработчиков, в частности, для создания пользовательских интерфейсов.

В отличие от всех предыдущих в этом списке, Elm использует статическую проверку типов. Это помогает гарантировать отсутствие исключений во время выполнения, когда ошибки перехватываются во время компиляции. Это означает? что будет меньше видимых ошибок для пользователей, что является большим плюсом.

Компилятор Elm предназначен для HTML, CSS и JavaScript. Так же, как вы можете использовать Clojure для написания программ, которые работают на Java, вы можете писать приложения, которые используют библиотеки JavaScript в Elm.

Одно из главных отличий Elm от других языков заключается в том, что вы не найдете универсальных filter(), map(), и похожих функций. Вместо этого они определяются типом данных, таким как List.map или Dict.map.

5. Haskell

Haskell – это другой статически типизированный, чисто функциональный язык. В отличие от Elm, Haskell существует уже довольно долго. Первая версия языка была разработана в 1990 году. Последний стандарт-Haskell 2010, а следующая версия запланирована на 2020 год.

Как мы уже знаем, чисто функциональная природа Haskell означает, что по замыслу, функции не должны иметь побочных эффектов. Это делает его хорошо подходящим для решения реальных проблем, несмотря на корни функционального программирования в академических кругах.

Несмотря на отсутствие популярности, Haskell был использован в некоторых широко используемых проектах. Оконный менеджер Xmonad полностью написан на языке Haskell. Pandoc, который преобразует различные типы разметки в другие форматы..

Присутствуют стандартные map(),filter(),reduce(), и другие функции более высокого порядка, которые должны позволить вам взять концепции из JavaScript или Python в Haskell.

Вы новичок в программировании?

Некоторые из вышеперечисленных терминов и языков могут показаться несколько эзотерическими, если вы еще не опытный кодер. Это хорошо, так как знание того, чего вы не знаете, является одним из первых шагов в становлении хорошего специалиста.

Некоторые из перечисленных выше языков лучше подходят для начинающих, чем другие. Посмотрите на наш список лучших языков программирования для начинающих .