从go语言闭包谈函数式编程

Go  /  管理员 发布于 5年前   304

这篇文章从下面几个方面学习函数式编程：

1、数学公式和函数式编程有什么关系

举个简单例子吧，数学中有一个概念叫做映射(y=f(x))，说的通俗一点就是函数啦。而最熟悉的应该就是二次函数（抛物线y=a*x*x+b*x+c）

现在coding实现求抛物线上某一点的值，我们知道a,b,c是参数，x是自变量，y是因变量，如果是以前，我也许会这么实现(为了纪念我许久未写的c++，还是用c++来写一下)

double getParabola(double a,double b,double c,double x) {     return a*x*x+b*x+c;}

问题一、给定抛物线，求x=2,x=3,x=4时的值，就是下面的做法了

resultA = getParabola(a,b,c,2)resultB = getParabola(a,b,c,2)resultC = getParabola(a,b,c,2)

这在程序中，是很正常的做法。但是，如果从数学的角度来看，有没有办法变得符合数学公式思维呢？以下是我的另外一种实现（这里用go来实现哈，因为c++我知道怎么写），

func getParabola(aa,bb,cc float32){    var a = aa    var b = bb    var c = cc     a := func(x float32) {           return a*x*x+b*x+c    }     return a}

然后，同样是对于问题一，解决方案如下

parabola := getParabola(a,b,c) resultA := parabola(2)resultB := parabola(3)resultC := parabola(4)

是不是跟求函数值一样？所以，数学关系在函数式编程中得到了很好的体现。

2、函数式编程有什么特点，go支持了哪些概念

函数式编程有三大特性

1、变量的不可变性： 变量一经赋值不可改变。如果需要改变，则必须复制出去，然后修改。 go中，string变量一经赋值，不可以像c++那样，c[2]='a'这样的修改，而是要显式转化为[]byte，然后进行修改。但是已经是另外一块内存了。

2、函数式一等公民： 函数也是变量，可以作为参数，返回值等在程序中进行传递。 这个特性，c++和go应该都是支持的。

3、尾递归：递归的概念在斐波那契数列的时候，就学习过了。如果递归很深的话，堆栈可能会爆掉，并导致性能大幅度下降。而尾递归优化技术，编译器如果支持的话，可以在每次递归时重用stack（尾递归表示递归调用发生在最后一步，这个时候，之前的结果都作为参数传递给最后一步的调用，所以之前的状态就没有任何作用了，所以可以重用stack）。

函数式编程常用技术

1、map&reduce&filter

map用于对每一个输入，调用同一个函数，产生一个输出，比如c++中的for_each,hadoop里面的map,python的map等。

reduce用于对每一个输入，加上上一个输出，得到下一个输出，比如python和hadoop中的reduce,

filter用于做过滤，比如c++的count_if等。

2、递归

3、pipeline

把函数实例放到一个数组或是列表中，然后把数据传给这个action list，输入顺序地被各个函数所操作(意思是每一个函数的输出，作为另外一个函数的输入，数据是流动的，计算是固定的，类似storm的概念)，最终得到我们想要的结果。

4、其他（有待进一步学习）

3、函数式编程与运行效率

函数式编程最重要的一个概念就是函数式一等公民，函数跟变量是一样的。可以作为参数，返回值等。不赞成使用赋值语句，所以比较多的使用递归，所以函数式编程效率肯定会比较低。

最近我用的比较多的是闭包，闭包的概念就是一个环境（一个或多个变量）加上一个函数，每一次对闭包表达式求值，都得到一个隔离的结果，这跟普通函数是不一样的，普通函数就是一段可执行的代码，只要入口确定了，调用的位置也就确定了。举个例子，上面抛物线的例子，调用

a:=getParabola(0.2,0.1,0.3)b:=getParabola(0.1,0.1,0.4)

得到的是两条抛物线。之所以我觉得效率会降低，是因为闭包本身就是一个求值赋值的过程，涉及到变量的创建销毁。当然，我没有实际去测试性能。如果后续发行server效率降低，也许这是一个需要考虑的地方。

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