PF:Moduł Wstęp

Porównanie paradygmatu funkcyjnego i imperatywnego

Jaki jest cel programowania? Pisz±c program staramy się osi±gn±ć jaki¶ cel. Jak w każdej działalno¶ci, dobrze jest najpierw uzmysłowić sobie co chcemy osi±gn±ć, a dopiero potem starać się to osi±gn±ć --- inaczej możemy uzyskać niezamierzone rezultaty. Cel, do którego d±żymy zwykle opisuje się w tzw.\ specyfikacji. Specyfikacja może być mniej lub bardziej formalna. Je¶li jest sformalizowana, to nasz cel ma zwykle postać relacji między danymi, a wynikami. Program, który tworzymy powinien mie¶cić się w ramach okre¶lonych przez specyfikację. Weryfikacja poprawno¶ci programu polega na sprawdzeniu, że faktycznie tak jest.

Paradygmat funkcyjny polega na tym, że pisz±c program tworzymy pojęcia matematyczne, coraz bardziej skomplikowane, aż do osi±gnięcia celu. Pojęcia te maj± postać stałych i funkcji, st±d nazwa programowanie funkcyjne.Oczywi¶cie tworzone funkcje s± wykonywalne, tzn.\ dostarczaj±c argumentów możemy obliczyć ich warto¶ci. Weryfikacja programu funkcyjnego polega na udowodnieniu, że tworzone przez nas funkcje zawieraj± się w relacjach okre¶lonych przez specyfikacje (i s± okre¶lone na odpowiednich dziedzinach).

Charakterystyczne dla programowania funkcyjnego jest również to, że funkcje s± ,,obywatelami pierwszej kategorii, tzn.\ przysługuj± im wszystkie te prawa, co innym warto¶ciom. W tej chwili nie jest jeszcze jasne o jakie prawa może chodzić. Można jednak ¶miało powiedzieć, że jest to jedna z fundamentalnych zasad programowania funkcyjnego.

Porównajmy paradygmat funkcyjny i imperatywny. Programowanie imperatywne jest powszechnie znane. Na czym jednak polega paradygmat imperatywny? W naszych programach zwykle staramy się wymodelować istotny dla nas fragment otaczaj±cego nas ¶wiata. ¦wiat ten, składa się (na codzienny użytek) z przedmiotów. Przedmiotom tym odpowiadaj± w programach imperatywnych zmienne lub obiekty. Przedmioty w ¶wiecie rzeczywistym zmieniaj± się wraz z upływem czasu. Podobnie więc, zmienne i obiekty obdarzone s± stanem, który może się zmieniać w czasie. Dane s± to pewne przedmioty, na których należy wykonywać okre¶lone czynno¶ci, w wyniku których przeistocz± się one w wyniki. Upływ czasu w ¶wiecie rzeczywistym jest modelowany przez upływ czasu w komputerze, a zmiany stanów s± realizowane przez przypisania.

Pojęcie czasu nie jest tak bardzo obecne w programach funkcyjnych. Oczywi¶cie, aby użyć pojęcia musimy je najpierw zdefiniować, a żeby uzyskać wynik funkcji musimy najpierw dostarczyć argumentów. W ,,czystym programowaniu funkcyjnym nie występuje jednak pojęcie zmiennej, ani przypisania. Nie ma też pętli, jako konstrukcji zwi±zanych z czasem i zmian±.