編程范式有多種類型，每種范式都有自己的目標和優勢。函數式編程就是其中之一，它建立在堅實的數學基礎之上。在這里，我們將介紹函數式編程語言的特點和優缺點，如果大家有關于函數式編程的其他疑問，可以隨時詢問我們的專業顧問哦。

1.什么是函數式編程?

函數式編程是一種編程范式，其中函數的組合成為開發的主要驅動力。它是一種聲明式編程風格，重點在于需要解決什么問題，而不是如何解決。

20 世紀 50 年代開發的第一種高級函數式編程語言是 LISP。這種語言為現代函數式編程語言的許多功能奠定了基礎。幾十年來，新的語言和概念不斷被引入，從而產生了我們今天所知的函數式編程的許多優點。

還應注意的是，存在 "純函數式編程 "和 "非純函數式編程 "的概念。確切的區別很難界定，但當使用其他范式的方法時，就會使用不純函數范式這一術語。在這個問題上還沒有明確的共識。

二、函數式編程的特點

1.凈函數

純函數有兩個重要特性：

它們總是用相同的參數返回相同的結果，與其他因素無關。這一特性也稱為不變性。

它們是確定的。純函數要么產生結果，要么改變參數或全局變量，即沒有副作用。

由于純函數沒有副作用或隱藏輸入/輸出，因此使用函數示例創建的程序很容易調試。此外，純函數還能讓編寫并行程序變得更容易。

如果采用函數式編程風格編寫代碼，功能強大的編譯器可以保存結果、并行處理指令、等待結果評估。

2.檢索

在函數式編程范式中，沒有 for 循環和 while 循環。相反，這些語言使用遞歸。遞歸由遞歸函數實現，這些函數被反復調用，直到達到基本情況。

3.參照透明度

函數式編程語言中的變量一旦定義，就不能再改變其存儲的值。這就是所謂的引用透明。它能確保相同的語言表達產生相同的結果。

函數式編程中不推薦使用賦值運算符。在使用函數范式開發的程序中，必須定義新的變量來存儲額外的值。在這樣的程序中，變量的狀態在任何時候都是固定的。

由于任何變量都可以在程序執行的任何時候被其實際值替換，因此參考透明性消除了出現不良結果的絲毫可能性。

4. 函數是一階的，也可以是高階的

在函數式編程中，函數被視為變量。這使得函數成為一等函數。它們可以作為參數傳遞給其他函數、由函數返回或存儲在數據結構中。高階函數是一種接受其他函數作為參數和/或返回函數的函數。在關聯編程語言中，一階函數可以是高階函數。

5.不變函數

變量是不可變的，即初始化后不能更改。不過，我們可以創建一個新變量。變量的不變性有助于確保變量的狀態在整個程序中保持不變。

三、函數式編程的優點

函數式編程的優點如下所示：

易懂：純函數不改變狀態，完全依賴于輸入數據，因此易于理解。

并發性：由于純函數避免改變自身之外的變量或數據，因此更容易實現并發性。

多用途評估：上下文編程鼓勵懶評估，即只有在需要時才評估和存儲值。

調試和測試更容易：干凈函數只接收一次參數，并產生不可變的輸出。不可更改的操作和沒有隱藏的輸出使得調試和測試更容易。

四、函數式編程的缺點

與其他編程范式一樣，函數式編程也有缺點。這些缺點如下：

可能降低性能：不變值與遞歸相結合可能導致性能降低。

編碼困難： 雖然編寫純函數很容易，但要將它們與其他應用程序和 I/O 函數結合起來卻很困難。

缺乏循環也是一個挑戰： 編寫遞歸式程序而不是循環程序可能具有挑戰性。

五、函數式編程的應用

一般來說，函數式編程常用于注重并發性或并行性以及執行數學計算的應用程序。函數式編程語言一般用于學術目的，而不是商業軟件開發。不過，Clojure、Erlang、F#、Haskell 和 Racket 等幾種領先的函數式語言被用于開發各種商業和工業應用程序。

例如，WhatsApp 使用遵循函數式編程范式的 Erlang 編程語言來管理超過 15 億人的數據。

函數式編程的另一個重要支持者是 Haskell，Facebook 在其反垃圾郵件系統中使用了 Haskell。即使是最廣泛使用的編程語言之一 JavaScript，也顯示出動態、標準化函數式語言的特點。

此外，函數式編程風格對于不同編程語言在不同領域取得成功至關重要--例如，R 在統計領域，J、K 和 Q 在金融分析領域。特定領域的聲明式語言(如 Lex/Yacc 和 SQL)也使用函數式編程語言來避免變量值。

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