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什麼是命令式編程和函數式編程

發布時間:2022-11-30 07:05:49

Ⅰ 計算機語言的種類

機器語言(二進制代碼)

匯編語言(面向機器的程序設計語言)

高級語言(按轉換方式可分兩類:

1、編譯型語言; 2、解釋型語言)

||按照客觀系統的描述可分兩類:

1、面向過程語言;

2、面向對象語言 ||

按照編程范型可分四類:

1、命令式語言;2、函數式語言;3、邏輯式語言;4、面向對象語言)

三種語言的優缺點

機器語言:可讀性、可移植性差,編程繁雜。直接執行,速度快,資源佔用少。匯編語言:不同的處理器有不同的匯編語言語法和編譯器,編譯的程序無法在不同的處理器上執行,缺乏可移植性,難於從匯編語言代碼上理解程序設計意圖,可維護性差,即使是完成簡單的工作也需要大量的匯編語言代碼,很容易產生bug,難於調試,使用匯編語言必須對某種處理器非常了解,而且只能針對特定的體系結構和處理器進行優化,開發效率很低,周期長且單調。能夠保持機器語言的一致性,直接、簡捷,並能像機器指令一樣訪問、控制計算機的各種硬體設備,如磁碟、存儲器、CPU、I/O埠等。使用匯編語言,可以訪問所有能夠被訪問的軟、硬體資源,目標代碼簡短,佔用內存少,執行速度快。高級語言:運行速度基本上比直接用匯編寫的慢,速度和程序大小與編譯軟體有關。高級語言接近演算法語言,易學、易掌握,級語言為程序員提供了結構化程序設計的環境和工具,使得設計出來的程序可讀性好,可維護性強,可靠性高;高級語言遠離機器語言,與具體的計算機硬體關系不大,可移植性好,重用率高;由於把繁雜瑣碎的事務交給了編譯程序去做,所以自動化程度高,開發周期短,且程序員得到解脫,可以集中時間和精力去從事對於他們來說更為重要的創造性勞動,以提高程序的質量。

高級語言的分類

按轉換方式可分為兩類:1、編譯型語言;2、解釋型語言

編譯型語言:編譯性語言寫的程序在被執行之前,需要一個專門的編譯過程,把程序編譯成為機器語言的文件,比如exe文件,以後要運行的話就不用重新翻譯了,直接使用編譯的結果就行了(exe文件),因為翻譯只做了一次,運行時不需要翻譯,所以編譯型語言的程序執行效率高。解釋型語言:解釋性語言的程序不需要編譯,在運行程序的時候才翻譯,每個語句都是執行的時候才翻譯。這樣解釋性語言每執行一次就需要逐行翻譯一次,效率比較低。 現代解釋性語言通常把源程序編譯成中間代碼,然後用解釋器把中間代碼一條條翻譯成目標機器代碼,一條條執行。 關於腳本語言: 腳本語言是一種解釋性的語言,腳本語言是為了縮短傳統的編寫-編譯-鏈接-運行(edit-compile-link-run)過程而創建的計算機編程語言。腳本語言一般都 有相應的腳本引擎來解釋執行。 他們一般需要解釋器才能運行。一個腳本通常是解釋運行而非編譯。腳本語言通常都有簡單、易學、易用的特性,目的就是希望能讓程序員快速完成程序的編寫工作。而宏語言則可視為腳本語言的分支,兩者也有實質上的相同之處。腳本語言一般都是以文本形式存在,類似於一種命令。

解釋性語言:java、Java、Perl、Python、Ruby、MATLAB 等。 編譯性語言: C/C++、Pascal/Object Pascal(Delphi) 腳本語言:Python、Java,ASP,PHP,Perl等

解釋性語言:Java、Java、Perl、Python、Ruby、MATLAB 等。 編譯性語言: C/C++、Pascal/Object Pascal(Delphi) 腳本語言:Python、Java,ASP,PHP,Perl等

按照客觀系統的描述可分為兩類:1.面向過程語言; 2.面向對象語言

面向過程語言:面向過程語言是以過程或函數為基礎的,這種語言對底層硬體,內存等操作比較方便,但是寫代碼和調試維護等會很麻煩。例如:c語言面向對象語言:面向對象語言(Object-Oriented Language)是一類以對象作為基本程序結構單位的程序設計語言,指用於描述的設計是以對象為核心,而對象是程序運行時刻的基本成分。語言中提供了類、繼承等成分。 面向對象語言的發展有兩個方向:一種是純面向對象語言,如Smalltalk、EIFFEL等;另一種是混合型面向對象語言,即在過程式語言及其它語言中加入類、繼承等成分,如C++、Objective-C等

按照編程范型可分為:1.命令式語言; 2.函數式語言; 3.邏輯式語言; 4.面向對象語言

命令式語言: 命令式程序設計語言是基於動作的語言,以馮諾依曼計算機體系結構為背景。機器語言及匯編語言是最早的命令式語言。在這種語言中,計算機被看做是動作的序列,程序就是用語言提供的操作命令書寫的一個操作序列。用命令式程序設計語言編寫程序,就是描述解題過程中每一步的過程,程序的運行過程就是問題的求解過程,因此也稱為過程式語言。Fortran、ALGOL、COBOL、C、Ada、Pascal等都是命令式程序設計語言。函數式語言: 函數式編程是種編程典範,它將電腦運算視為函數的計算。函數編程語言最重要的基礎是 λ 演算(lambda calculus)。而且λ演算的函數可以接受函數當作輸入(參數)和輸出(返回值)。和指令式編程相比,函數式編程強調函數的計算比指令的執行重要。和過程化編程相比,函數式編程里,函數的計算可隨時調用。這種語言的語義基礎是基於數學函數概念的值映射的λ運算元可計算模型。這種語言非常適合於進行人工智慧等工作的計算。典型的函數式語言如 Lisp、Haskell、ML、Scheme 、F#等。邏輯式語言: 這種語言的語義基礎是基於一組已知規則的形式邏輯系統。這種語言主要用在專家系統的實現中。最著名的邏輯式語言是 Prolog。面向對象語言: 現代語言中的大多數都提供面向對象的支持,但有些語言是直接建立在面向對象基本模型上的,語言的語法形式的語義就是基本對象操作。主要的純面向對象語言是 Smalltalk。

Ⅱ java支持的編程範式

Java編程範式

1.命令式編程
核心內容就是:「用語句更改程序的狀態」
大多數流行的編程語言都或多或少基於命令式編程發展而來,命令式語言最典型的實例就是C語言

2.面向對象編程
面向對象編程經常與命令式編程聯系在一起,在實踐當中,兩者是可以共存的。Java就是這種協作的生動證明
面向對象基於四個基本原則:封裝、繼承、多態、抽象

3.聲明式編程
與命令式編程相反,聲明式編程它指定程序應該做什麼,而不具體說明怎麼做。
純粹的聲明式語言包括資料庫查詢語言(如SQL和Xpath)以及正則表達式。
與命令式編程語言相比,聲明式編程語言更加抽象,它們並不模擬硬體結構,因此不會改變程序狀態,而是將它們轉換為新狀態,並且更接近數學邏輯
通常,非命令是的編程範式都被認為屬於聲明式類別。

4.函數式編程
函數式編程是聲明式編程的子範式,與命令式編程相反,函數式變成不會改變程序的內部狀態。
在函數式編程術語中,函數類似於數學函數,函數的輸出僅依賴於其參數,而不管程序的狀態如何,完全不受函數式是何時執行的影響
函數式語言受歡迎的原因之一是它們可以輕松的在並行環境中運行,這與多線程不太一樣,函數式語言支持並行的關鍵在於它們的基本原理:函數僅依賴與輸入參數而不依賴於程序的狀態。它們可以在任何地方運行,然後將多個並行執行的結果連接起來並進一步使用

Ⅲ 什麼是編程範式

編程範式Programming paradigm是指計算機中編程的典範模式或方法。

常見的編程範式有:函數式編程、程序編程、面向對象編程、指令式編程等。

不同的編程語言也會提倡不同的「編程范型」。一些語言是專門為某個特定的范型設計的,如Smalltalk和Java支持面向對象編程。而Haskell和Scheme則支持函數式編程。現代編程語言的發展趨勢是支持多種范型,如 C#、Java 8+、Kotlin、 Scala、ES6+ 等等。


(3)什麼是命令式編程和函數式編程擴展閱讀

編程範式中函數式編程的優點及應用情況:

1、易於重構、調試、測試。

2、整體應用:數學計算、人工智慧。

3、局部應用:已遍地開花。

Ⅳ 求科普什麼是函數式編程語言

實際上,函數式編程沒有一個嚴格的官方定義。嚴格上來講,函數式編程中的「函數」,並不是指我們編程語言中的「函數」概念,而是指數學「函數」或者「表達式」(例如:y=f(x))。不過,在編程實現的時候,對於數學「函數」或「表達式」,我們一般習慣性地將它們設計成函數。所以,如果不深究的話,函數式編程中的「函數」也可以理解為編程語言中的「函數」。

Ⅳ 式編程,命令式編程()和函數式編程的區別

編程語言主要有四種類型

Ⅵ 如何學好一門編程語言

學好一門編程語言是十分不容易的,但是如果學會了,它的實用性是很強的,下面我為大家整理了學好一門編程語言的辦法,大家可以參考借鑒。


如何學好一門編程語言?

一、多總結

多總結才能加深理解、增強記憶。舉例,Go 中有 slice、map、channal 類型,它們都可以用 make 生成實例,但 slice 和 map 還可以用以下形式初始化,也是編程規范中建議的初始化方式:

colors := map[string]string{}

slice := []int{}

但注意了,channal 則沒有這樣的語法:msg := chan string{}

上面兩句是生成實例,表示空集合,但下面兩句則表示實例不存在,值為 nil

var colors map[string]string

var slice []int

另外,結構體指針 slice 還可以象下面這樣初始化,結構體實例不用明確地指定類型(使用了類型推導)、不用明確地取地址運算(&)。

type Proct struct {

name string

price float64

}

procts := []*Proct{{"Spanner", 3.99}, {"Wrench", 2.49}, {"Screwdriver", 1.99}}

看到沒有,如果不經常總結,這一圈學下來會把你整的稀里糊塗的。

二、多比較

學一門新語言一定要與你之前已經熟悉的語言經常作比較,找出它們的相同與不同,這樣才能加深記憶和理解,否則學完之後腦子里會一片混亂,搞不清誰是誰非了。

就拿數組來說吧,在 Java、Scala、Go 中定義、實例化、賦值是不一樣的。

//Java

int[] arr;//定義數組,不可以指定數組長度

arr = new int[5];//創建數組對象(實例化),指定數組長度

arr[1] = 8;//賦值

//Scala

val arr = new Array[Int](5) //數組在Scala里用的是泛型類,構造函數參數指定數組大小

arr(1) = 8 //賦值,注意用的是括弧

//Go

arr := [5]int{} //創建數組,初始化5個元素都為0,注意如果不指定數組長度,則是另外一種類型Slice

arr[1] = 8 //賦值

再比如 Map 在 Scala 與 Go 語言里定義、初始化、訪問也是不同的,作了以下比較後印象會非常深刻,把它們記下來,這樣以後使用就不會搞混了。

//Scala

val capital = Map("France" -> "Paris", "Japan" -> "Tokyo")

println(capital.get("France"))

//Go

capital := map[string]string{"France": "Paris", "Japan": "Tokyo"}

fmt.Println(capital["France"])

Go 同時給多個變數賦值在 Scala 里可以用模式匹配做到,如下:

//Scala(使用樣本類的模式匹配)

case class Tao(name: String, age: Int);

val Tao(myName, myAge) = Tao("taozs", 18);

println(myName)

println(myAge)

//Go

myName, myAge := "taozs", 18

fmt.Println(myName)

fmt.Println(myAge)

//Scala(使用元組的模式匹配)

val (myNumber, myString) = (123, "abe")

println(myNumber)

println(myString)

//Go

myNumber, myString := 123, "abe"

fmt.Println(myNumber)

fmt.Println(myString)

以下是 Scala 和 Go 定義和實現函數的區別:

//Scala

val increase: Int => Int = (x: Int) => x + 1

println(increase(8))

//Go

var increase func(int) int = func(x int) int { return x + 1 }

fmt.Println(increase(8))

除了在 Scala 和 Go 里都可以類型推導外,在 Scala 里還可以這樣定義函數:

//Scala

val increase = (_: Int) + 1

為方便自己將來隨時查閱,可以建立下面這樣的對比表格,描述不一定要求規范,自己能看懂就行。

三、轉變思維方式,

學會用這門語言去思考

學會用語言去思考是關鍵。如果你以前是學 C 的,轉學 Java,你一定要改變以前面向過程的思維,學會用面向對象的思維去分析問題;以前學 Java 的,轉學 Scala 則要學會用函數式的編程思維解決問題。

舉一個函數式編程的例子,以下是 Java 語言常用的 for 循環,循環變數從 1 到 10 執行 10 次循環體:

// 命令式編程

for (int i = 1; i < 10; i++) {

// 此處是循環體做10次

}

這被稱為命令式編程 (Imperative Programming),但學了 Scala 的函數式編程 (Functional Programming) 後,解決同樣的問題,我們可以換一種思維:構建 1 到 10 的列表序列,針對列表中的`每個元素分別執行函數,如下:

//函數式編程

val autoList = (1 to 10).map(i => /*此處是函數體,針對1到10的每一個分別調用 1次*/)

已經習慣了 Java 編程的,對 Scala 的函數式編程、樣本類、模式匹配、不可變對象、隱式轉換等需要一個逐步適應的過程,要漸漸學會用它們思考和解決問題。

再舉個 Scala 與 Go 思維方式不同的例子,要實現對一個字元串里的每個字元加 1 的操作,Scala 里可以這樣:

"abc".map(cc => cc + 1)

"abc"是一個字元串對象,調用它的方法 map,這是純面向對象的思維,但在 Go 里就要轉變為面向過程的思維:

name := "abc"

second := strings.Map(func(x rune) rune {

return x + 1

}, name)

注意,這里的 strings 是包 (package),調用它的公共函數 Map,被人操作的對象 name 字元串作為函數參數傳入。Go 提供的函數 len、cap、append、 等其實都是面向過程的,雖然 Go 也提供有面向對象的支持,已經習慣了面向對象編程的,剛開始學 Go 語言需要特別留意這一點。

四、多看開源代碼

學一門語言就是學一種思維方式,如今 GitHub 上可下載的開源代碼海量級,通過看別人的代碼,學習別人是如何解決問題的,養成用該語言思考的習慣,另外還能學習到一些非常有用的技巧,比如我在看一個 Go 語言性能測試框架代碼時看到有以下寫法:

func main() {

defer profile.Start().Stop()

...

}

這個意思是指剛進入程序時執行 Start( ) 函數,程序退出前調用 Stop( ) 函數,非常好的技巧啊!可以用於需要在程序執行前和程序完成後分別執行一段邏輯的場景。再看 Start( ) 函數是怎麼實現的:

func Start(options ...func(*Profile)) interface {

Stop()

} {

...

return &prof

}

該函數返回了一個實現了含有 Stop( ) 函數介面的對象,如此才能在調用 Start 調用後連調 Stop。

五、優先學會使用代碼分析工具

代碼分析的工具包括靜態檢查、測試、測試覆蓋率分析、性能分析(內存、CPU)、調試工具等,工具的價值在於它可以有效幫我們發現代碼問題,這在我們剛開始學一門編程語言時意義尤其重大。

例如,以下這句 Java 賦值語句估計沒有哪本教科書會告訴你有性能問題:

String sb = new String(「Hello World」);

以下這段 Java 代碼你也不一定能意識到有多線程問題:

synchronized public void send(authuserPacket pkt, Thread t, String flowNo) throws IOException

{

logger.info("start");

//連接不可用,直接拋出異常,等待接收線程連接伺服器成功

if (!this.avaliable)

{

try

{

//如果連接不可用,則等待2S,然後重新檢測

Thread.sleep(2000);

}

... ...

如果我們及時用 FindBugs 工具檢查就會發現上面這些問題,進而你會去分析研究為什麼,如此,你對這門語言的了解也會越來越多。

另外,Go 語言自帶的 vet/test/cover/pprof/trace 都是非常有用的工具,一邊學一邊使用這些工具分析代碼,能加深對語言的理解。

六、多練習、多實踐

就象學自然語言一樣,如果只知道語法不去練是沒有任何效果的,只有反復地練習,慢慢才能變成自己的一項技能。書本上的例子代碼最好能從頭到尾親自敲一遍,多運行、多嘗試,另外再找一些題目來練習,如能有機會參與項目開發則更好啦,勤動手、勤實踐是最好的學習方法。

其它的方法還有:

做好筆記,把學習中遇到的關鍵點和自己的思考記下來,便於後面復習和對比;

復習,學習一定要重復、重復、再重復;

學習貴在堅持,每天學一點(比如堅持每天學 1 小時),日積月累。

Ⅶ 函數式編程和命令式編程之間的區別

C語言是面向過程的編程,它的最重要特點是函數,通過主函數來調用一個個子函數。程序運行的順序都是程序員決定好了的。它是我學的第一種程序語言。 C++是面向對象的編程,類是它的主要特點,程序執行過程中,先由主函數進入,定義一些類,根據需

Ⅷ 什麼是函數式編程思維

試著把函數想像成一個根據一個指定輸入產出指定輸出的黑盒,就能簡化成邏輯電路中的各種門的樣子或者是各種流通管道的樣子。

然後試想數據通過這些組合起來的管道/門,變成你要的結果。

或者是通過現有的管道或門,構建(抽象)出更復雜/更通用的管道/門。

這就是函數式編程。

任何支持函數的語言都可以進行函數式風格的編程 注意到與命令式風格不同的是沒有賦值,這意味著reason 程序的時候每個變數的值是不變的 不用考慮程序變數隨著時間的變化 -- 大大降低了程序的復雜性。

既然C/C++(98) 也能進行函數式風格的編程 為什麼不認為它是一門函數式語言呢,因為需要容易的進行函數式編程需要以下幾個語言特性支持

  1. closure

  2. 按照上面的三條規則函數式是first class 的 是可以直接傳遞作為參數的,而因為lambda演算作用於是lexical scope 的,variable capture 意味著語言要支持GC才能更方便的操作。 這意味著像Java(8以前), C/C++ 這兩門工業界語言函數式編程並不非常適合.

  3. 2. 高階類型推斷

  4. 因為函數可以作為參數,其類型可以非常復雜 比如下面的函數類型其實非常普遍:

  5. val callCC : (('a -> 'b -> 'c) -> ('a -> 'c) -> 'd) -> ('a -> 'c) -> 'd

  6. 如果沒有類型推斷,其實很難寫對或者理解它的語義

  7. 3. tail-call

  8. 因為函數式風格沒有賦值,也就沒有for循環, 要實現循環操作 只能通過遞歸調用, 比如下面簡單的例子:

  9. let rec even n = if n = 0 then true else if n = 1 then false else odd (n - 1)

  10. and odd n = if n = 1 then true else if n = 0 then false else even (n - 1)

  11. 這需要編譯器保證上面的例子不能有stackoverflow 能提供這樣保證的編譯器並不多,比如所謂的 "函數式" 語言scala 就不能提供這種保證 也就實際上不是函數式語言.

  12. 相比函數式風格我覺得更重要的一個語言特性的時代數數據類型和模式匹配

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