一文读懂命令式、声明式和函数式编程

一文读懂命令式、声明式和函数式编程

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/qq_38606782/article/details/142581772

编程范式是程序员解决问题时采用的基本方法论。不同的编程范式强调不同的方面，如命令式编程强调步骤和过程，声明式编程强调结果，函数式编程则强调函数的使用。理解这些范式有助于选择最适合特定任务的编程方式。

1. 命令式编程（Imperative Programming）

命令式编程是一种以“怎么做”为核心的编程范式，程序员需要明确地告诉计算机如何一步步地完成任务。在这种范式中，程序由一系列的语句组成，每个语句都改变程序的状态。

特点：

• 强调步骤和过程，即如何实现某个目标。
• 程序员需要管理程序的状态变化。
• 典型的命令式编程语言包括 C、C++、Java、Python 等。

例子（Python）：

# 计算从1到10的和
total = 0
for i in range(1, 11):
    total += i
print(total)

在这个例子中，程序员显式地告诉计算机从1到10遍历，并逐步累加每个数字。

2. 声明式编程（Declarative Programming）

声明式编程是一种以“做什么”为核心的编程范式，程序员专注于描述要达到的目标，而不是如何实现这个目标。在这种范式中，程序更多地描述逻辑而不是控制流程。

特点：

• 强调结果，即需要什么而不是如何做。
• 程序员不关心状态的变化，更多地关注最终的输出。
• 典型的声明式编程语言和技术包括 SQL、正则表达式、HTML、CSS 等。

例子（SQL）：

-- 查询年龄大于30的用户
SELECT * FROM users WHERE age > 30;

在这个例子中，程序员描述了想要什么数据，但没有明确指示如何获取这些数据。

3. 函数式编程（Functional Programming）

函数式编程是一种强调“函数”作为基础构建块的编程范式，程序员通过组合和应用函数来实现目标，尽量避免使用可变状态和副作用。

特点：

• 强调函数的使用，函数可以作为一等公民传递、返回或赋值给变量。
• 避免状态变化和副作用，通常使用不可变数据结构。
• 典型的函数式编程语言包括 Haskell、Scala、Erlang 等，但许多现代语言（如 Python、JavaScript）也支持函数式编程的特性。

例子（JavaScript）：

// 计算从1到10的和
const sum = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10].reduce((acc, curr) => acc + curr, 0);
console.log(sum);

在这个例子中，函数 reduce 是一种高阶函数，专注于描述如何通过组合函数来获得结果。

总结：

• 命令式编程：专注于如何做，强调控制流程和状态管理。程序员要详细描述操作步骤。
• 声明式编程：专注于做什么，描述结果或逻辑，而不涉及具体的实现细节。
• 函数式编程：一种声明式编程的子集，强调函数的使用，避免副作用和状态变化，通过函数组合来解决问题。

区别：

• 命令式编程要求详细描述执行步骤，而声明式编程描述所需的结果。
• 函数式编程强调使用纯函数、不可变数据和函数组合，而非命令式中的状态变化和控制流。

应用场景：

• 命令式编程：适用于需要明确控制流程和状态变化的场景，比如系统编程、嵌入式编程。
• 声明式编程：适用于关注结果和逻辑的场景，比如数据库查询、前端布局设计。
• 函数式编程：适用于需要高可组合性、并发性以及避免副作用的场景，比如数据处理、分布式系统。