冒号课堂§4.1：函数范式 - 编程入门网

“它是一个函数，也是filter的第一个参数，用来判断第二个参数rest的元素是否合格，即 < pivot。这体现了函数式的一个重要特征：函数是头等公民（first-class citizen）[4]——可作为传递参数、可作为表达式的值、可嵌入数据结构、也可与某变量绑定，与普通的基本数据类型毫无二致。这是函数式编程简洁而强大的重要根源。”冒号细加解释，“大家还记得上节课谈到的回调函数吧？callback无非是将函数作为参数来传递，本质上是将代码当数据来使用，回调机制的巨大威力均拜此高级用法所赐。”

众人又一段筋脉被打通了。

引号提出一个很实际的问题：“函数式编程的确很酷，可Java并不支持。如果采用Haskell之类的函数式语言，会不会带来系统集成上的困难？”

冒号打消了他的疑虑：“Java平台下已经集成了不少的支持函数式编程的语言，如JRuby、Jython、Groovy、Scala等，甚至Haskell在JVM下也有相应的Jaskell。其中Groovy与Java的结合最为自然，我们看一下它是如何实现quicksort的——”

/** 快速排序法的Groovy实现 */ def qsort(list) { if (list.size() <= 1) return list def pivot = list[0] return (qsort(list.findAll{x -> x < pivot}) 　　　 +　　　　　　list.findAll{x -> x == pivot} 　　　 + 　qsort(list.findAll{x -> x > pivot})) }

“虽然比Haskell的代码略长了些，并且还带着过程式的烙印，但总体思想还是函数式的。”冒号紧扣本质，“函数式还有一个重要特征：无副作用或尽量减少副作用[5]。所谓无副作用，是指一个函数在被调用前后保持程序的状态不变。无副作用的函数不会改变非局部变量的值，不会改变传入的参数，也没有I/O操作。”

逗号脱口而出：“什么状态都不变，那这样的函数有什么用？”

冒号不以为奇：“你的这种想法源自根深蒂固的命令式思维。我们曾把命令式程序比作状态自动机，其运行过程就是在不断地修改机器的状态。而函数式程序则是进行表达式变换，一般不会改变变量的值。其实函数式并非完全不改变内存，只不过改变的是栈内存（stack）罢了。换言之，无副作用函数的作用关键在于其估值结果，按过程式的说法是返回值。”

冒号课堂§4.1：函数范式(5)

逗号如梦初醒。

问号仍有疑问：“药物最好没有副作用，函数没有副作用的好处是什么？”

冒号嘴一咧：“好处太多了。首先，没有副作用的函数易于重构、调试和单元测试。其次，代码有效性与函数顺序无关，方便并发处理和优化处理。举个简单的例子，计算两个函数的乘积：f(x) * g(y)。由于无副作用，f(x) 和g(y)的估值过程是独立的，估值顺序也不重要，因此理论上可以对二者并行计算。另外，还可利用惰性计算（lazy evaluation）：如果算出f(x)为零，那么不用计算g(y)便可知乘积为零了。”

叹号忍不住赞叹：“听起来真不错！”

冒号言犹未尽：“最后，没有副作用的函数是引用透明的（referential transparency），即一个表达式随时可以用它的值来替换[6]，正如数学中的函数一样，保证了数学思维的贯彻和运用。”

引号自感获益颇丰：“前面介绍范式时，觉得函数式最为神秘。现在总算有了些感性认识了。”

冒号道出缘由：“函数式编程不仅有许多独特的概念和方法，还有很深的数学背景——λ-演算（λ-Calculus）。如果一开始便倾囊相授，你们必会望而却步，我岂不是打草惊蛇了？”

众人始觉：老冒原来是在诱敌深入啊。

“尽管函数式有这么多优点，运算能力从

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