Создавать программное обеспечение можно на совершенно разных языках разработки. Каждый из них имеет свои особенности. А еще – поддерживаются определенные парадигмы разработки.
Для некоторых приложений до сих пор популярностью пользуется функциональное программирование. Пример – JavaScript. Данный язык разработки подходит для написания веб-контента. Он пользуется в 2022 году огромным спросом как у новичков, так и у продвинутых программистов.
В данной статье будет рассказано о функциональном программировании и функциях высшего порядка. Информация пригодится всем, кто планирует активно изучать JavaScript.
Что это такое
Функция – это блок кода, который отвечает за выполнение тех или иных операций. Может определять входные параметры, которые позволяют вызывающим объектам передавать те или иные аргументы.
Функция – это объект или подпрограмма. Она будет возвращать некоторое значение, даже пустое. Если функция возвращает последний упомянутый элемент, она будет носить название процедуры. В некоторых языках программирования объявление функций и процедур синтаксически различаются. Для этого применяются так называемые ключевые слова.
Функции должны быть:
- определены специальным образом;
- объявлены в исходном коде.
Функция высшего порядка – функция, которая принимает в виде аргументов другие функции. Может при возвращать иные подпрограммы в виде результата. Основная идея «высших операций» заключается в том, что у них точно такой же статус, как и у иных объектов информации. При применении «высшего порядка» можно получать на выходе абстрактные и компактные приложения, несмотря на сложность производимых ими вычислений и расчетов.
Что умеют
В JavaScript функции могут:
- храниться в заданных программистом переменных, а также объектах и массивах;
- передаваться в виде аргументов в иные функции;
- возвращаться для других подпрограмм (в случае с высшим порядком).
Стоит обратить внимание на то, что подпрограммы, которые обладают соответствующими свойствами и возможностями, носят название функций первого класса.
Функциональное программирование – это…
Функциональное программирование – один из способов создания программного кода. Операции в нем базируются на функциях разного характера. Именно здесь используется «высший порядок» подпрограмм.
Функциональная разработка – полное противопоставление императивной. Вычисления тут трактуются как расчеты значений функций в математическом понимании, а не в виде подпрограмм (как в процедурном программировании).
Здесь предполагаются вычисления результатов в зависимости от исходных данных и полученных значений в ходе обработки иных функций. Явное хранение состояния приложения не предусматривается. Сюда же можно отнести изменяемость соответствующего состояния.
Первый класс
При изучении функций высшего порядка, сначала необходимо рассмотреть «первый класс». В JavaScript функции являются объектами. К первому классу они относятся, если обладают перечисленными выше свойствами.
Функция первого класса – специальный тип объектов, который позволяет формализовать за счет средств языка определенную логику поведения и обработки данных. Его можно:
- задавать в виде значения переменной;
- передавать;
- возвращать по ссылке подобно иным переменным.
Такие функции являются Function-объектами. В JavaScript выглядят так:
Для того, чтобы доказать, что рассматриваемый компонент – это объект, можно использовать такую запись:
Это – валидный код, который на практике лучше не использовать. Случайные свойства функциональным объектам обычно не присваиваются. Делается это непосредственно через объекты.
В JS можно с функциями делать то же самое, что и с другими типами: объектами, числами, строками. А именно:
- пользоваться обратным вызовом (передавать их в качестве параметров другим функциям);
- присваивать их переменным;
- передавать далее программному коду.
За счет этого изученный элемент относится к первому порядку.
Высший порядок
Теперь можно изучить функции высшего порядка более подробно. Они оперируют иными «подпрограммами». «Операция» высшего порядка принимает функцию в виде аргумента, а затем производит ее возврат.
Соответствующий элемент в программном коде – это функции, которые принимают функции в качестве аргумента или возвращают их при выводе на экран. За счет них JavaScript подходит для функциональной разработки.
В математике «операции» высшего порядка – это функционалы или операторы. Дифференциальный оператор здесь является самым распространенным примером. Он отображает рассматриваемый элемент в виде производной, которая также выступает функцией.
Пример «операций» высшего порядка map (Array.prototype.map), а также Array.prototype.filter и Array.prototype.reduce. Все это встроено в JavaScript по умолчанию.
Примеры в действии
Для того, чтобы лучше разбираться в функциях высшего порядка и их работе, стоит изучить перечисленные методы более подробно. Рассматривать будем наглядные примеры кодов, которые работают без изучаемого компонента и с ним. Эта информация поможет лучше изучить функции порядка типа «высший».
Array.prototype.map
Метод map:
- создает новый массив;
- формирует массив через вызов callback-функции;
- callback-функция указывается в виде аргумента для каждого элемента входного массива;
- берет каждое возвращенное значение от callback и создает новые массив, используя соответствующие значения.
Callback-операция, передаваемая в метод map, принимает несколько аргументов. Всего их 3 – index, array, element.
Образец кода
Чтобы лучше понимать принцип работы функций порядка типа «высший», нужно изучить наглядные примеры. Пусть есть массив чисел. Нужно создать новое «упорядоченное множество», которое содержит удвоенные значения первого.
Для решения этой задачи можно использовать как стандартный код:
Так и с функциями порядка типа «высший», используя метод map:
Последний фрагмент – это укороченная интерпретация. Здесь используется «стрелочный» синтаксис.
Array.prototype.filter
Function высшего типа может быть реализована через метод filter. Он будет создавать новый массив из элементов, которые прошли тестирование, предусмотренное callback-функцией. Она будет отправлять методу 3 аргумента: element, index, а также array.
В качестве примера подойдет следующий вариант:
- Есть массив, который содержит объекты со свойствами.
- В виде параметров используются имена и возраст.
- Задача – создание массива, который отображает исключительно совершеннолетних.
Здесь тоже на помощь приходят функции, относящиеся к порядку типа «высший». Без них код выглядит так:
Если использовать функции порядка типа «высший» в виде filter, можно написать такой программный код:
Это – наглядный пример того, как можно упростить процесс создания программного кода.
Array.prototype.ruduce
Функции высшего порядка могут быть реализованы через reduce. Это – еще один встроенный в JS метод. Он выполняет callback-функцию для каждого элемента вызываемого массива. Это приводит к тому, что вследствие вычислений образовывается одно выходное значение.
Функции высшего порядка, использующие reduce, принимают два параметра:
- callback (reduce-функции);
- опционально initialValue.
Callback принимает 4 параметра: accumulator, currentIndex, sourceArray, currentValue. Если в функции высшего порядка параметр initialValue предусматривается, тогда accumulator = initialValue. CurrentValue будет равен первому элементу в массиве.
В противном случае accumulator = первый элемент в «упорядоченном множестве», а currentValue – второму.
А вот – пример, который поможет лучше изучить функции высшего порядка, реализованные через reduce. Пусть нужно просуммировать числовой массив:
Это – вариант без рассматриваемого компонента. Текущий код можно изменить, внедрив туда reduce:
Здесь Reduce-функция будет вызываться для каждого элемента массива. Результат, возвращаемый reducer, хранится в accumulator. CurrentValue включает в себя текущее значение массива. Итог вычислений – это переменная sum.
Выше – пример того, как задать начальное значение этой функции высшего порядка. Соответствующие приемы делают программные коды более читаемыми, понятными, чистыми и лаконичными.
Задание собственной «операции»
Основы затронутой темы изучены. Это – встроенные возможности языка программирования JavaScript. Но есть еще одна важная операция, которая может пригодиться разработку. Речь идет о самостоятельном создании функций порядка типа «высший».
Чтобы лучше разобраться в этой операции, представьте, что в JS отсутствует встроенный метод map. Его можно реализовать через изучаемые «подпрограммы».
Предположим, что задан строчный массив. Его нужно конвертировать в integer, где каждый элемент – это длина строчки из оригинального массива. Делается это при помощи следующего программного кода:
Здесь:
- Произошло создание функции порядка вида «высшая». Она называется mapForEach.
- Соответствующая «операция» будет принимать массив и callback-функцию в fn.
- Подобный элемент будет циклично (через for) перебирать массив. Далее – вызывает callback-функцию fn внутри newArray.push. Происходит это для каждой итерации.
Callback fn принимает текущий компонент массива, после чего возвращает длину каждого элемента. Последние будут храниться в newArray. После завершения цикла, newArray будет возвращать параметр в lenArray.
Быстрое изучение темы
Дистанционные онлайн-курсы помогут лучше и быстрее разобраться в return, for и иных фрагментах программных кодов. Там научат писать не только изученные функции, но и другие элементы приложений.
Специализированные компьютерные курсы предлагают:
- Сжатые сроки обучения. Программы рассчитаны в срок до года.
- Подачу материала понятным и простым языком. Поймет даже тот, кто далек от IT-сферы.
- Освоить инновационные профессии в кратчайшие сроки. Можно выбрать одно или сразу несколько направлений с учетом имеющихся начальных знаний.
- Кураторство и интересные домашние задания.
- Практику с формированием портфолио.
В конце курса выдается официальный электронный сертификат. Он поможет подтвердить документально полученные знания, умения, навыки.
