oop - 向面向对象的程序员和技术含量较低的人解释函数式编程

Question

有哪些很好的例子可以用来解释函数式编程？

受众可能是编程经验很少的人，或者只有面向对象经验的人。

Answer 1

The audience would be people with little programming experience,

是否真的可以向没有太多编程经验的人解释函数式编程，更不用说 OO 或过程或任何编程范式？

or people who only have object-oriented experience.

最好的例子可能是将已知的设计模式转换为它们的等效功能。让我们以将整数列表转换为字符串列表的规范示例为例:

using System;

namespace Juliet
{
    interface IConvertor<T, U>
    {
        U Convert(T value);
    }

    class Program
    {
        static U[] Convert<T, U>(T[] input, IConvertor<T, U> convertor)
        {
            U[] res = new U[input.Length];
            for (int i = 0; i < input.Length; i++)
            {
                res[i] = convertor.Convert(input[i]);
            }
            return res;
        }

        class SquareInt : IConvertor<int, string>
        {
            public string Convert(int i)
            {
                return (i * i).ToString();
            }
        }

        class ScaleInt : IConvertor<int, string>
        {
            readonly int Scale;

            public ScaleInt(int scale)
            {
                this.Scale = scale;
            }

            public string Convert(int i)
            {
                return (i * Scale).ToString();
            }
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            int[] nums = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

            string[] squared = Convert<int, string>(nums, new SquareInt());
            string[] tripled = Convert<int, string>(nums, new ScaleInt(3));
        }
    }
}

它简单、易读、面向对象，甚至是通用的，所以它适用于任意类型，那么问题是什么？首先，它很臃肿:我有一个接口(interface)定义和两个接口(interface)实现。如果我需要另一个转换怎么办？好吧，我需要另一个接口(interface)实现——它很快就会失控。

仔细想想， IConvertor<T, U>类只是一个名为 Convert 的函数的包装器。 -- 这个类确实存在帮助我们通过 Convert到其他功能。如果你能理解这么多，那么你已经理解了函数作为一等值背后的基本原理——函数式编程就是将函数传递给其他函数，就像传递一个人、一个 int 或一个字符串一样。

人们通常更喜欢函数式编程，因为它可以帮助他们避免单一方法的接口(interface)和实现。我们不传递一个类，而是通过名称或匿名传递一个函数:

using System;

namespace Juliet
{
    class Program
    {
        static U[] Convert<T, U>(T[] input, Func<T, U> convertor)
        {
            U[] res = new U[input.Length];
            for (int i = 0; i < input.Length; i++)
            {
                res[i] = convertor(input[i]);
            }
            return res;
        }

        static string SquareInt(int i)
        {
            return (i * i).ToString();
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            int[] nums = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

            string[] squared = Convert<int, string>(nums, SquareInt); // pass function by name
            string[] tripled = Convert<int, string>(nums, i => (i * 3).ToString()); // or pass anonymously
        }
    }
}

好的，所以现在我们用更少的代码行拥有完全相同的程序，它的可读性和它的作用非常明显。

现在有人可能会说“这是一个巧妙的技巧，但我什么时候可以使用它”——在很多情况下，您都希望像这样传递函数。它为您提供了更多以新颖的方式抽象程序控制流的能力。改编自示例 here ，考虑一个处理文件的类:

class FileFunctions
{
    internal void SaveFile()
    {
        SaveFileDialog fileDialog = new SaveFileDialog();
        fileDialog.Filter = "Text files (*.txt)|*.txt|All files (*.*)|*.*";
        if (fileDialog.ShowDialog() == DialogResult.OK)
        {
            File.AppendAllText(fileDialog.FileName, MyDocument.Data);
        }
    }

    internal void WriteFile()
    {
        OpenFileDialog fileDialog = new OpenFileDialog();
        fileDialog.Filter = "Text files (*.txt)|*.txt|All files (*.*)|*.*";
        if (fileDialog.ShowDialog() == DialogResult.OK)
        {
            MyDocument.Data = File.ReadAllText(fileDialog.FileName);
        }
    }
}

呸。代码是重复的，但它在不同的类上执行操作并调用不同的方法。您将如何抽象出 OO 世界中的重复代码？在函数式编程中，这很简单:

class FileFunctions
{
    internal void ShowDialogThen(FileDialog dialog, Action<FileDialog> f)
    {
        dialog.Filter = "Text files (*.txt)|*.txt|All files (*.*)|*.*";
        if (dialog.ShowDialog() == DialogResult.OK)
        {
            f(dialog);
        }
    }

    internal void SaveFile()
    {
        ShowDialogThen(
            new SaveFileDialog(),
            dialog => File.AppendAllText(dialog.FileName, MyDocument.Data));
    }

    internal void WriteFile()
    {
        ShowDialogThen(
            new OpenFileDialog(),
            dialog => { MyDocument.Data = File.ReadAllText(dialog.FileName); });
    }
}

惊人的。