js:语言精髓笔记9--函数式语言特征

形式化运算系统的研究：

• 图灵：提出图灵机形式系统，通过0，1运算系统来解决复杂问题；
• 冯诺依曼：提出了冯诺依曼体系；即通过修改内存反映运算结果；
• 阿隆左.丘奇：提出新的运算范型Lambda演算，计算机运算才是本质，修改内存只不过是这种运算规则的副作用；

后出现函数式语言的鼻祖：LISP;

函数式语言：

• 通过连续表达式运算求值的语言;
• 由于现在的计算机都是基于冯诺依曼体系建立的，所以函数式语言就是运行在解释环境而非编译环境的；

结果：大多数人都在使用基于冯诺依曼体系的命令式语言，但为了获得特别的计算能力或者编程特征，这些语言也在逻辑层实现一种适宜于函数式语言范式的环境。一方面产生了如JS这样多范式语言，另一方面产生了如.NET，JVM的能够进行某些函数式计算的虚拟机环境；

函数式语言中的函数（性质）：

• 能被调用；
• 函数是运算元：js中将函数当参数时，传递引用但并没有地址概念，因此与普通参数并没有不同；
• 在函数内保存数据：
  • 在命令式语言中，函数内部的私有变量是不能被保存的；因为局部变量在栈上分配，函数结束后所占用的栈会被释放;
  • 在js的函数中，函数内的私有变量可以被修改，而且当再次进入到该函数内部时，这个被修改的状态仍将持续；
  • 在函数内保持数据的特性被称为闭包；
• 函数内的运算对函数外无副作用：（依赖开发人员的编程习惯）
  • 作为值参数而不是变量参数使用；
  • 不修改函数外部的其他数据；
  • 运算结束通过函数返回向外部系统传值；

//不修改全局变量，且不在函数内修改对象和数组成员；这些成员应该由对象方法而非对象系统外的其他函数来修改；这里可以综合考虑对象系统的接口特性；

从运算式语言到函数式语言： 

• JS中几种连续运算：
  • 连续赋值；
  • 三元表达式(推荐连用)；
  • 连续的逻辑运算；
  • 链式运算；
• 运算式语言：因为运算都是产生值类型的结果，且所有的逻辑语句结构都可以被消灭；所以系统的结果必然是值，并且可以通过一些列的运算来得到这一结果；
• 消灭语句：
  • 分支语句

    if(tag > 1) {
       console.log('true');
    }
    
    (tag > 1) && console.log('true');
    (tag > 1) ? console.log('true') : null;
    ----------------
    
    if(tag > 1) {
       console.log('true');
    } else {
       console.log('false');
    }
    
    (tag > 1) ? console.log('true') : console.log('false');
    
    ----------------
    
    switch(value) {
      case 100:
      case 200: console.log('100~200'); break;
      case 300: console.log('300'); break;
      default: console.log('default');
    }
    
    (value == 100 || value == 200) ?  console.log('100~200')
    : (value == 300) ? console.log('300')
    : console.log('default');

  • 循环语句

    var i = 100;
    
    do {
    	//do something
    	i--;
    }while(i > 0);
    
    /**/
    function foo(i) {
    	//do something
    	if( --i > 0) foo(i);
    }
    foo(i);
    /*better*/
    
    void function(i) {
    	//do something
    	(--i > 0) && arguments.callee(i);
    }(i);
    

    //循环语句良好的特性就是开销小；函数递归中，由于需要每次函数调用保留私有数据和上下文环境，所以将消耗大量栈空间，可能造成栈溢出；尾递归（即在执行序列的最后一个表达式中出现递归调用）可以消除这种情况，但JS解释环境不支持这种特性；

 函数式语言：

• 函数：本质上来讲，函数式语言中的函数应该是‘lambda(函数)’，而不是一般提及的function;
• 概括JS满足函数式语言的特性：
  • 在函数外消除语句，只使用表达式和函数，通过连续求值来组织代码；
  • 在值概念上，函数可以作为运算元参与表达式运算；
  • 在逻辑概念上，函数等义于表达式运算符，其参数是运算元，返回运算结果；
  • 函数严格强调无副作用；

JS中的函数：

• 可变参数与值传递：
  • JS特点
    • 从左至右传入参数；
    • 传入参数的引用，函数内对它的任何修改都不会被传出；
    • 传入参数的个数是可变的； //所以很多情况下需要arguments；
• 非惰性求值; //对函数来说，如果一个参数是需要用到时才会完成求值，就是惰性求值，而JS的函数是非惰性求值
• 函数是第一型的; //由于此特征，JS函数即可以做运算元，也可以做运算符；
• 函数是一个值； //基于对象来讲，JS中所有东西都是对象；函数式语言来讲，所有东西都是值；
• 可遍历的调用栈：

//一个静态未调用的函数只是一个值，当它(F)调用时，系统将正在运行的函数（A）入栈，并保留函数A的执行指针；在函数F执行完之后，函数A出栈并继续执行指针后的代码；

function F() {
}
function A() {
   F(x,y,z);
}

• • callee:    //arguments.callee;
    • 总是指向arguments创建的函数；
    • 对于匿名函数和函数重写的特性的有意义；
  • caller:   //Function.caller;
    • 总是执行调用这个函数的函数；
    • 如果多个函数都调用这个函数，那么JS会无法识别并导致出错；所以ECMA标准并不提倡使用；