Негласное программирование

Неявное программирование , также называемое бесточечным стилем , представляет собой парадигму программирования , в которой определения функций не идентифицируют аргументы (или «точки»), над которыми они работают. Вместо этого определения просто составляют другие функции, среди которых есть комбинаторы , манипулирующие аргументами. Неявное программирование представляет теоретический интерес, поскольку строгое использование композиции приводит к созданию программ, которые хорошо адаптированы для уравнений . ^[1] Это также естественный стиль некоторых языков программирования , включая APL и его производные. ^[2]и конкатенативные языки, такие как Форт . Отсутствие именования аргументов дает бесточечному стилю репутацию излишне неясного, отсюда и эпитет «бессмысленный стиль». ^[1]

Unix Сценарии используют парадигму с каналами .

Примеры [ править ]

Питон [ править ]

Неявное программирование можно проиллюстрировать с помощью следующего кода Python . Последовательность операций, например, следующая:

 def  пример  (  x  ): 
     return   baz  (  bar  (  foo  (  x  )))

... можно записать в бесточечном стиле как композицию последовательности функций без параметров: ^[3]

из   functools   import   частичный  ,   уменьшить 
 def   compose  (  *  fns  ): 
     вернуть   частичный  (  сокращение  ,   лямбда   v  ,   fn  :   fn  (  v  ),   fns  ) 

 пример   =   составить  (  foo  ,   bar  ,   baz  )

Более сложный пример: код Haskell. p = ((.) f) . g можно перевести как:

p   =   частичный  (  сочинять  ,   частичный  (  сочинять  ,   ж  ),   г  )

Функциональное программирование [ править ]

Простым примером (на Haskell ) является программа, которая вычисляет сумму списка чисел. Мы можем определить функцию суммы рекурсивно, используя заостренный стиль (см. значений программирование на уровне ) следующим образом:

сумма   (  x  :  xs  )   =   x   +   сумма   xs 
 сумма   []   =   0

Однако, используя складку , мы можем заменить это на:

сумма   xs   =   foldr   (  +  )   0   xs

И тогда аргумент не нужен, так что это упрощает

сумма   =   Foldr   (  +  )   0

который является бесточечным.

В другом примере используется композиция функций :

п   Икс   y   z   знак равно   ж   (  грамм   Икс   y  )   z

Следующий псевдокод в стиле Haskell показывает, как свести определение функции к ее бесточечному эквиваленту:

p   =   \  x   ->   \  y   ->   \  z   ->   f   (  g   x   y  )   z 
   =   \  x   ->   \  y   ->   f   (  g   x   y  ) 
   =   \  x   ->   \  y   ->   (  f   .   (  g   Икс  ))   y 
   знак равно   \  Икс   ->   ж   .    (  g   x  ) 
   (  *   Здесь   инфиксный   функция   компоновки   оператор   "."   как   f   каррированная   .   )   =  *   )  = 
   \   x  -   >   ((  .  )   f  )   (  g   x  \ 
   (   x  -   >   ((  .  )   )  используется   .   г  )   Икс 

 п   знак равно   ((  .  )   ж  )   .    г

Наконец, чтобы увидеть сложный пример, представьте себе программу фильтра карты, которая берет список, применяет к нему функцию, а затем фильтрует элементы на основе критерия.

 mf   критериев   операторов  Список   =   фильтра   критерии   (  карты   операторов   список  )

Его можно выразить без точек ^[4] как

мф   =   (  .   карта  )   .    (  .  )   .    фильтр

Обратите внимание, что, как указывалось ранее, точки в слове «без точек» относятся к аргументам, а не к использованию точек; распространенное заблуждение. ^[5]

Было написано несколько программ для автоматического преобразования выражения Haskell в бесточечную форму.

Семейство APL [ править ]

В J такой же бесточечный код встречается в функции, предназначенной для вычисления среднего значения списка (массива) чисел:

среднее  =:   +/   %   #

+/ суммирует элементы массива путем сопоставления ( /) суммирование ( +) в массив. % делит сумму на количество элементов ( #) в массиве.

Формула Эйлера $e^{ix}=\cos x+i\sin x,$ выразил молчаливо:

соз   =:   2   о  .    ] 
 грех   =:   1   о  .    ] 
 Эйлер   =:   ^@  j  .    =   потому что   j  .    грех

( j. — это примитивная функция, монадическое определение которой есть 0j1 раз x и чье двоичное определение x+0j1×y.) Те же неявные вычисления, выраженные в Dyalog APL :

avg   ←   +  ⌿   ÷   ≢ 

 cos   ←   2   ○   ⊢ 
 sin   ←   1   ○   ⊢ 
 EulerCalc  ←     cos   +   0j1   ×   sin     ⍝ 0j1 — это то, что обычно записывается как i 
 EulerDirect  ←   *  0J1  ×⊢              ⍝ То же, что ¯12○⊢ 
 ⍝ Дают ли два метода тот же результат? 
  EulerCheck  ←   EulerDirect  =  EulerCalc 
 EulerCheck   ¯1   1   2   3      
 1   1   1   1    
 ⍝ Да, пока все хорошо!

На основе стека [ править ]

В языках программирования, ориентированных на стек (и конкатенативных языках , большинство из которых основаны на стеке). ^{[ нужна цитата ]}), обычно используются бесточечные методы. Например, процедура вычисления чисел Фибоначчи может выглядеть следующим образом в PostScript :

/fib 
 { 
    dup   dup   1   eq   exch   0   eq   или   нет 
    { 
       dup   1   sub   fib 
       exch   2   sub   fib 
       add 
    }   if 
 }   def

Трубопроводы [ править ]

Конвейер Unix [ править ]

В сценариях Unix функции представляют собой компьютерные программы, которые получают данные со стандартного ввода и отправляют результаты на стандартный вывод . Например,

сортировать   |    уникальный   -c   |    сортировка   -rn

представляет собой неявную или бесточечную композицию, которая возвращает количество своих аргументов и аргументов в порядке убывания количества. 'sort' и 'uniq' являются функциями, '-c' и '-rn' управляют функциями, но аргументы не упоминаются. Труба '|' является оператором композиции.

Из-за особенностей работы конвейеров обычно можно передавать только один «аргумент» за раз в виде пары стандартных потоков ввода/вывода. Хотя дополнительные дескрипторы файлов могут быть открыты из именованных каналов , это больше не является бесточечным стилем.

jq [ править ]

jq — это язык программирования, ориентированный на JSON, в котором '|' символ используется для соединения фильтров в конвейер знакомым способом. Например:

[1,2] |  добавлять

оценивается как 3. (Да, массив JSON — это фильтр jq, который оценивается как массив.)

Хотя конвейеры jq похожи на конвейеры Unix, они позволяют входящие данные должны быть отправлены более чем одному получателю на Правая часть знака '|' как бы параллельно. Например, программа `add/length` вычислит среднее значение чисел в массиве, так что:

[1,2] |  добавить/длина

оценивается в 1,5

Сходным образом:

[1,2] |  [длина, добавить, добавить/длина]

оценивается как [2,3,1.5]

Точку ('.') можно использовать для определения точки крепления на правой части, например:

   1 | [., .]

оценивается как [1,1]

и аналогично:

2 |  пау(.; .)

оценивается как 4, поскольку pow(x;y) равен x в степени y.

Последовательность Фибоначчи [ править ]

Негласная программа jq для генерации последовательности Фибоначчи будет такой:

[0,1] |  рекурсия([последний, добавить]) |  первый

Здесь [0,1] — исходная пара, которую следует принять в качестве первых двух элементов. в последовательности Фибоначчи. (Пара [1,1] также может быть использована для вариант определения.)

Алфавитные токены представляют собой встроенные фильтры: «первый» и «последний». выдать первый и последний элементы своих входных массивов соответственно; и `recurse(f)` рекурсивно применяет фильтр f к своим входным данным.

jq также позволяет определять новые фильтры в неявном стиле, например:

защита фиб: [0,1] |  рекурсия([последний, добавить]) |  первый;

Композиция унарных функций [ править ]

В разделе Python этой статьи рассматривается следующее определение Python:

 def  пример  (  x  ): 
     return   baz  (  bar  (  foo  (  x  )))

В бесточечном стиле это можно было бы записать на Python так:

пример   =   составить  (  foo  ,   bar  ,   baz  )

В jq эквивалентное бесточечное определение будет таким:

пример определения: foo |  бар |  баз;

См. также [ править ]

Комбинаторная логика
Конкатенативный язык программирования
Программирование на функциональном уровне
Joy (язык программирования) , современный высокомолчаливый язык.

Ссылки [ править ]

^ Перейти обратно: ^а ^б Мануэль Алсино Перейра да Кунья (2005) Расчет программы без очков
^ В. Невилл Холмс, изд. (2006) Компьютеры и люди
^ «Код имени, а не значения» . Concatenative.org . Проверено 13 сентября 2013 г.
^ пипермейл
^ «Pointfree — HaskellWiki» . wiki.haskell.org . Проверено 5 июня 2016 г.

Внешние ссылки [ править ]

От программирования на функциональном уровне к бесточечному стилю
Чистые функции в APL и J. Как использовать неявное программирование на любом APL-подобном языке.
Закрытые аппликативные языки 1971–1976 и далее , у Джона В. Бэкуса (Публикации)

[cunha2005-1] Перейти обратно: ^а ^б Мануэль Алсино Перейра да Кунья (2005) Расчет программы без очков

[2] В. Невилл Холмс, изд. (2006) Компьютеры и люди

[3] «Код имени, а не значения» . Concatenative.org . Проверено 13 сентября 2013 г.

[4] пипермейл

[5] «Pointfree — HaskellWiki» . wiki.haskell.org . Проверено 5 июня 2016 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]