コアポイント

• 機(jī)能プログラミングは、不変性、一流の機(jī)能、引用の透明性、純粋な機(jī)能を強(qiáng)調(diào)するプログラミングパラダイムです。エレガントで保守可能で、スケーラブルで予測(cè)可能なコードを書(shū)くのに役立ちます。
• 機(jī)能プログラミングのコア原則には、純粋な関數(shù)（副作用のない関數(shù)出力に関連しない操作のない関數(shù)）、不変性（データの直接変更なし）、ファーストクラス関數(shù)（関數(shù)は他の値と同じように使用できます）および高次関數(shù)（そのパラメーターの1つ以上として関數(shù)を採(cǎi)用する関數(shù)、または関數(shù)を返す関數(shù)）。
• 機(jī)能プログラミングは、デバッグとテストが簡(jiǎn)単なモジュラーコードを生成します。関數(shù)呼び出しは複數(shù)のコアに分布できるため、計(jì)算効率を改善することもできます。
• 機(jī)能的なプログラミングの原則は、任意のプログラミング言語(yǔ)に組み込まれ、オブジェクト指向プログラミングなどの他のプログラミングスタイルと組み合わせて使用??できます。純粋に使用されていなくても、コードで肯定的な結(jié)果を生み出すことができます。

プログラマーとして、エレガントで保守可能で、スケーラブルで予測(cè)可能なコードを書(shū)きたいと思うかもしれません。機(jī)能プログラミング（FP）の原則は、これらの目標(biāo)を達(dá)成するのに大いに役立ちます。

機(jī)能プログラミングは、不変性、一流の機(jī)能、引用の透明性、純粋な機(jī)能を強(qiáng)調(diào)するパラダイムまたはスタイルです。これらの言葉の意味を理解していない場(chǎng)合は、心配しないでください！この記事では、これらすべての用語(yǔ)を分類します。

機(jī)能プログラミングは、関數(shù)の抽象化と一般化を中心に展開(kāi)する數(shù)學(xué)システムであるλ計(jì)算に由來(lái)します。したがって、多くの機(jī)能的なプログラミング言語(yǔ)は非常に數(shù)學(xué)的であるように見(jiàn)えます。しかし、良いニュースは、機(jī)能的なプログラミング言語(yǔ)を使用して、機(jī)能的なプログラミング原則をコードに適用する必要はありません。この投稿では、JavaScriptを使用します。JavaScriptには、そのパラダイムに限定されることなく、機(jī)能的なプログラミングに適した多くの機(jī)能があります。

機(jī)能プログラミングのコア原則

機(jī)能プログラミングとは何かについて説明したので、FPの背後にある核となる原則について説明しましょう。

純粋な関數(shù)

機(jī)能をマシンと考えるのが好きです - 入力またはパラメーターを受け入れてから、何か、つまり戻り値を出力します。純粋な機(jī)能には、関數(shù)出力とは無(wú)関係の「副作用」や操作はありません。いくつかの潛在的な副作用には、値の印刷またはconsole.logで記録するか、関數(shù)の外側(cè)の変數(shù)を操作することが含まれます。

これは、非純粋な関數(shù)の例です：

let number = 2;

function squareNumber() {
  number = number * number; // 非純操作：操作函數(shù)外部的變量
  console.log(number); // 非純操作：控制臺(tái)記錄值
  return number;
}

squareNumber();

次の関數(shù)は純粋な関數(shù)です。入力を受け入れ、出力を生成します。

let number = 2;

function squareNumber() {
  number = number * number; // 非純操作：操作函數(shù)外部的變量
  console.log(number); // 非純操作：控制臺(tái)記錄值
  return number;
}

squareNumber();

純粋な関數(shù)は、関數(shù)の外側(cè)の狀態(tài)とは獨(dú)立して実行されるため、グローバルな狀態(tài)や自分の外の変數(shù)に依存しないでください。最初の例では、関數(shù)の外側(cè)で作成されたnumber変數(shù)を使用し、関數(shù)內(nèi)で設(shè)定します。これはこの原則に違反します。グローバル変數(shù)の変更に大きく依存している場(chǎng)合、コードは予測(cè)不可能で追跡が困難になります。エラーが発生した場(chǎng)所と値が変化する理由を見(jiàn)つけることは、より困難です。代わりに、入力、出力、および機(jī)能ローカル変數(shù)のみを使用すると、デバッグが簡(jiǎn)単になります。

さらに、関數(shù)は

參照透明度に従う必要があります。つまり、入力が與えられた場(chǎng)合、それらの出力は常に同じです。上記の例では、2を関數(shù)に渡すと、常に4が返されます。これは、API呼び出しや亂數(shù)の生成には當(dāng)てはまりません。これらは2つの例です。同じ入力が與えられた場(chǎng)合、出力が返される場(chǎng)合と返されない場(chǎng)合があります。

// 純函數(shù)
function squareNumber(number) {
  return number * number;
}

squareNumber(2);

不変

関數(shù)プログラミングは、

invariability、つまり、直接変更されているものはありません。不変性は予測(cè)可能性をもたらします - データの価値がわかっているので、変更されません。コードをシンプルでテスト可能にし、分散型およびマルチスレッドシステムで実行します。

データ構(gòu)造を使用すると、不変性が役割を果たすことがよくあります。 JavaScriptの多くの配列メソッドは、アレイを直接変更します。たとえば、

アレイの端から直接アイテムを削除しますが、.pop()を使用すると、配列の一部を取得できます。代わりに、機(jī)能パラダイムでは、配列をコピーして、プロセスで削除する要素を削除します。 .splice()

// 不具有引用透明性
Math.random();
// 0.1406399143589343
Math.random();
// 0.26768924082159495

// 我們直接修改 myArr
const myArr = [1, 2, 3];
myArr.pop();
// [1, 2]

ファーストクラス関數(shù)

機(jī)能プログラミングでは、機(jī)能は一流の機(jī)能です。つまり、他の値と同様に使用できます。関數(shù)の配列を作成し、それらを他の関數(shù)に引數(shù)として渡し、変數(shù)に保存できます。

// 我們復(fù)制數(shù)組而不包含最后一個(gè)元素，并將其存儲(chǔ)到變量中
let myArr = [1, 2, 3];
let myNewArr = myArr.slice(0, 2);
// [1, 2]
console.log(myArr);

Advanced Order Functions

高次関數(shù)は、2つの操作のいずれかを?qū)g行する関數(shù)です。パラメーターの1つ以上として関數(shù)を取るか、関數(shù)を返します。 JavaScriptには、多くのファーストクラスの高次関數(shù)が組み込まれています。これには、

、map、reduceなど、配列との対話にそれらを使用できます。 filter

は、私たちが提供する條件を満たす値のみを含む古い配列から新しい配列を返すために使用されます。 filter

let myFunctionArr = [() => 1 + 2, () => console.log("hi"), x => 3 * x];
myFunctionArr[2](2); // 6

const myFunction = anotherFunction => anotherFunction(20);
const secondFunction = x => x * 10;
myFunction(secondFunction); // 200

は、配列內(nèi)のアイテムを反復(fù)し、提供されたロジックに従って各アイテムを変更するために使用されます。次の例では、値を2に乗算する関數(shù)を渡すことにより、各アイテムを配列內(nèi)に2倍にします。 map map

const myArr = [1, 2, 3, 4, 5];

const evens = myArr.filter(x => x % 2 === 0); // [2, 4]

入力配列に基づいて単一の値を出力することができます。通常、アレイを合計(jì)、フラット化、またはグループ値を何らかの方法で使用します。

reduce

これらの機(jī)能を自分で実裝することもできます！たとえば、次のような

const myArr = [1, 2, 3, 4, 5];

const doubled = myArr.map(i => i * 2); // [2, 4, 6, 8, 10]

関數(shù)を作成できます。

filter 2番目のタイプの高次関數(shù)（他の関數(shù)を返す関數(shù)）も比較的頻繁なパターンです。たとえば、

let number = 2;

function squareNumber() {
  number = number * number; // 非純操作：操作函數(shù)外部的變量
  console.log(number); // 非純操作：控制臺(tái)記錄值
  return number;
}

squareNumber();

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関數(shù)の組み合わせ

関數(shù)の組み合わせは、複數(shù)の単純な関數(shù)を組み合わせて、より複雑な関數(shù)を作成することです。したがって、平均関數(shù)と配列の値を合計(jì)する合計(jì)関數(shù)を組み合わせるaverageArray関數(shù)を持つことができます。個(gè)々の機(jī)能は小さく、他の目的のために繰り返され、より完全な作業(yè)を行うために結(jié)合することができます。

// 純函數(shù)
function squareNumber(number) {
  return number * number;
}

squareNumber(2);

利點(diǎn)

関數(shù)プログラミングは、モジュラーコードを生成します。繰り返し使用できる関數(shù)が少ないです。各関數(shù)の特定の機(jī)能を理解することは、特に関數(shù)出力が予測(cè)可能である場(chǎng)合、エラーを特定してテストを書(shū)き込むのが簡(jiǎn)単であることを意味します。

また、複數(shù)のコアを使用しようとすると、これらのコアに関數(shù)呼び出しを配布できるため、計(jì)算効率を改善できます。

機(jī)能プログラミングの使用方法は？

これらすべてのアイデアを統(tǒng)合するために、機(jī)能的なプログラミングに完全に目を向ける必要はありません。オブジェクト指向のプログラミングでは、多くのアイデアをよく使用することもできます。これは、ライバルと見(jiàn)なされることがよくあります。

たとえば、

は、不変の狀態(tài)などの多くの機(jī)能原理を組み込んでいますが、主に長(zhǎng)年にわたってクラスの構(gòu)文を使用しています。また、ほぼすべてのプログラミング言語(yǔ)で実裝することもできます。実際に望まない限り、ClojureやHaskellを書(shū)く必要はありません。

あなたが純粋主義者ではない場(chǎng)合でも、機(jī)能的なプログラミングの原則は、コードで肯定的な結(jié)果を生み出すことができます。

機(jī)能的なプログラミングに関するよくある質(zhì)問(wèn)

機(jī)能プログラミングの重要な原則は何ですか？

機(jī)能プログラミングは、いくつかの重要な原則に基づいています。最初は不変性です。つまり、変數(shù)が設(shè)定されると、変更できません。これにより、副作用がなくなり、コードが理解しやすくなります。 2番目の原理は純粋な関數(shù)です。つまり、関數(shù)の出力は、隠された入力または出力なしでの入力によってのみ決定されます。 3番目の原則はファーストクラスの関數(shù)です。つまり、関數(shù)は他の関數(shù)への入力または出力として使用できます。これにより、高次の機(jī)能が可能になり、コードがより簡(jiǎn)潔で理解しやすくなります。

機(jī)能プログラミングと手続き上のプログラミングの違いは何ですか？

機(jī)能的プログラミングと手続き上のプログラミングの主な違いは、データと狀態(tài)を処理する方法です。手続きプログラミングでは、プログラムの狀態(tài)は変數(shù)に保存され、時(shí)間の経過(guò)とともに変更できます。機(jī)能プログラミングでは、狀態(tài)は変わらないが、既存の狀態(tài)から新しい狀態(tài)を作成します。これにより、心配する副作用がないため、機(jī)能的なプログラミングが予測(cè)とデバッグが容易になります。

機(jī)能プログラミングの利點(diǎn)は何ですか？

機(jī)能プログラミングは多くの利點(diǎn)を提供します。副作用や可変狀態(tài)を回避するため、コードを読みやすく理解しやすくなります。また、同じ入力に対して常に同じ出力を生成する純粋な関數(shù)の使用を促進(jìn)するため、コードの信頼性を高めます。さらに、機(jī)能を単獨(dú)でテストできるため、機(jī)能的なプログラミングはコードをテストしてデバッグしやすくすることができます。

機(jī)能プログラミングの課題は何ですか？

機(jī)能プログラミングには多くの利點(diǎn)がありますが、いくつかの課題もあります。特に手続き型またはオブジェクト指向のプログラミングに慣れている人々にとって、學(xué)ぶことは困難です。機(jī)能スタイルで特定のアルゴリズムを?qū)g裝することもより困難です。さらに、機(jī)能的なプログラミングは、既存のオブジェクトを変更するのではなく新しいオブジェクトを作成することが多いため、効率の低いコードにつながる場(chǎng)合があります。

機(jī)能プログラミングをサポートする言語(yǔ)は何ですか？

多くのプログラミング言語(yǔ)は、機(jī)能的なプログラミングをある程度サポートしています。 HaskellやErlangなどの一部の言語(yǔ)は純粋に機(jī)能的であり、JavaScriptやPythonなどの言語(yǔ)は、機(jī)能的なプログラミングやその他のパラダイムをサポートするマルチパラダイム言語(yǔ)です。 JavaやCなどの機(jī)能的プログラミングと伝統(tǒng)的に関係のない言語(yǔ)でさえ、近年、機(jī)能プログラミングをサポートする機(jī)能を追加しています。

機(jī)能プログラミングの副作用に対処する方法は？

機(jī)能プログラミングでは、副作用を可能な限り避けてください。これは、狀態(tài)を変更したり、I/O操作を?qū)g行したりしない純粋な関數(shù)を使用して行われます。副作用が必要な場(chǎng)合、それらは分離され、制御されます。たとえば、Haskellでは、副作用がモナドで扱われ、副作用をカプセル化し、制御された方法でそれらをリンクする方法を提供します。

機(jī)能プログラミングの高次関數(shù)は何ですか？

高次関數(shù)は、パラメーターとして1つ以上の関數(shù)を取得したり、結(jié)果として関數(shù)を返したり、同時(shí)に両方の操作を?qū)g行する関數(shù)です。高度な注文機(jī)能は、機(jī)能をデータとして使用できるため、機(jī)能プログラミングの重要な機(jī)能です。これにより、よりクリーンでより表現(xiàn)力のあるコードにつながる可能性があります。

機(jī)能プログラミングの再帰とは何ですか？

再帰は、関數(shù)が獨(dú)自の定義でそれ自體を呼び出すテクニックです。機(jī)能プログラミングでは、ループには機(jī)能的なプログラミングで回避される可変狀態(tài)が含まれるため、ループの代替として再帰が使用されることがよくあります。再帰を使用して、要因の計(jì)算から木の通過(guò)まで、さまざまな問(wèn)題を解決することができます。

機(jī)能プログラミングのカレーとは何ですか？

Curryingは、複數(shù)のパラメーターを持つ関數(shù)が一連の関數(shù)に変換される機(jī)能プログラミングの手法であり、各関數(shù)には1つのパラメーターのみがあります。これにより、関數(shù)の一部が適用されます。ここで、1つの関數(shù)がそのパラメーターの一部に適用され、殘りのパラメーターを取る新しい関數(shù)を返します。

機(jī)能的な反応性プログラミングとは何ですか？

機(jī)能的反応性プログラミング（FRP）は、機(jī)能的なプログラミングと反応性プログラミングを組み合わせたプログラミングパラダイムです。 FRPでは、プログラム狀態(tài)は時(shí)間とともに変化する一連の不変の値としてモデル化されており、関數(shù)はこれらの値を変換および結(jié)合するために使用されます。これにより、非同期およびイベント駆動(dòng)型のプログラムについて推論することが容易になります。これは、変動(dòng)可能な狀態(tài)や副作用を回避するためです。

以上が機(jī)能プログラミングとは何ですか？の詳細(xì)內(nèi)容です。詳細(xì)については、PHP 中國(guó)語(yǔ) Web サイトの他の関連記事を參照してください。