OOP 和函数式编程（方案）之间的区别 [关闭]答案

【问题标题】：Difference between OOP and Functional Programming (scheme) [closed]OOP 和函数式编程（方案）之间的区别 [关闭]
【发布时间】：2011-10-06 21:56:23
【问题描述】：

我正在观看斯坦福大学的视频课程/讲座。课程是《计算机程序的结构与解释》

在第一堂 OOP 讲座中，讲师 (Brian Harvey) 将 OOP 方法描述为对同一问题给出不同答案的方法，而函数式编程中的函数为特定输入提供特定输出。

以下代码是 OOP 中方法的示例，每次调用时都会给出不同的答案：-

(define-class (counter)
  instance-vars (count 0))
  (method (next)
    (set! count (+ count 1))
    count) )

现在虽然课程是用scheme来说明的，但是我没有太注意语言本身，所以我无法解释代码；但是一个类似的函数“next”不能和这个“next”函数做同样的事情吗？在 C 中，我会声明一个全局变量，每次调用 next 时将其加一。我知道 C 是程序化的，但我猜想在 Scheme 中也可以做类似的事情。

【问题讨论】：

@Matt 虽然斯坦福在某个时候正在/正在使用 SICP (mitpress.mit.edu/sicp/adopt-list.html)，但我认为 OP 指的是 B Harvey 的伯克利讲座：youtube.com/watch?v=zmYqShvVDh4
老SICP?那是麻省理工学院，不是斯坦福大学。
set! 可以说是非功能性的，因为它是一个可变赋值；-) 但是，没有理由 new "OO[P]" 对象不能' t 被创建。因此......它有点正交，除了模型如何舒适地工作。使用 C，您可以使用 structures 获得“OO[P]”。虽然没有内置的多态性或其他“OO[P]”特性，但也不需要全局变量。
你能澄清你的问题吗？我很难理解它。此外，如果您想享受并理解这些讲座，您必须了解方案的工作原理并在其中编写几个简单的程序（例如：尝试重现讲座中看到的书面程序）。
无论如何，你的问题是什么？ “类似的函数'next'不能做与这个'next'函数相同的事情吗？”

标签： oop functional-programming scheme

【解决方案1】：

优秀的Haskell wiki上有一个页面，其中differences in Functional Programming and OOP是对比的。除了帮助使用 Haskell 语言之外，Haskell wiki 是一个很好的资源关于一般函数式编程的一切。

函数式编程与 OOP 的区别

纯函数式编程和面向对象编程的重要区别在于：

面向对象：

数据：

OOP 询问 我可以用这些数据做什么？

生产者：类

消费者：类方法

状态：

OOP 中的方法和对象具有一些内部状态（方法变量和对象属性），它们可能具有影响计算机外围设备状态、全局范围或对象或方法状态的副作用。变量赋值是事物具有状态的一个好兆头。

功能：

数据：

函数式编程问数据是如何构造的？

生产者：类型构造器

消费者：功能

状态：

如果纯函数式编程曾经为变量赋值，则必须将变量视为不可变变量并将其处理。 纯函数式编程中不能有状态。

具有副作用的代码通常与主要的纯功能代码体分开

状态可以作为参数传递给函数，这称为continuation。

OOP 生成器的功能替代品

使用纯函数式编程执行类似于 OOP 样式生成器（具有内部状态）的方法是从不同的角度解决问题，根据用例使用以下解决方案之一：

1.按顺序处理部分或全部值：

序列类型可以是列表、数组、序列或向量。

Lisp 有car，Haskell 有first，它们从列表中获取第一项。

Haskell 也有 take，它采用前 n 项，支持惰性求值，因此支持无限或循环序列——就像 OOP 生成器一样。

两者都有first，以及不同的map、reduce或fold函数，用于处理带有函数的序列。

矩阵通常也有一些方法可以为每个项目提供map 或apply 一个函数。

2。需要来自函数的一些值：

索引可能来自离散或连续尺度（整数或浮点数）。

创建一个纯函数来生成索引（事件）并将其提供给另一个纯函数（行为）。这称为Functional reactive programming。这是Dataflow programming 的一种形式以及面向单元的编程。 Actor model 在操作上也有些相似，并且是处理并发的线程的一个非常有趣的替代方案！

3.使用闭包从外部限制和封装状态

这是最接近使用生成器的 OOP 方式的替代方法（我认为它实际上起源于模仿闭包），也最远离纯函数式编程，因为闭包具有状态。

【讨论】：

问：那么，如何才能在屏幕上打印或写入磁盘而不会产生副作用？答：这是不可能的。在 Haskell 语言中，绝对需要有副作用的部分，被限制在少数函数中，通常使用Monads 来处理副作用，程序的其余部分是纯函数式编程没有副作用。
从 OOP 语言开始使用 monad 可能听起来令人困惑，但一旦你已经掌握了编写程序的函数式方法，它们就不是真的了。当来自 OOP 时，不要尝试先使用它们！首先学习使用纯函数，编写大部分程序没有副作用。
Monad 也是纯粹的，它们只是描述做某事的意图。您可以组合其他意图来创建更大的程序。 haskell 程序只是返回执行操作的意图（这就是为什么 main 具有类型 IO ()） - 当它被编译并运行时，该意图正在被执行并且副作用实现。

【解决方案2】：

嗯。尽管对讲师给予了应有的尊重，但这些对“OOP”和“函数式编程”的定义都有些可疑。这两个术语在工业和学术环境中都一致使用，嗯，不一致，更不用说非正式使用了。如果你再深入一点，真正发生的事情是有几个正交的概念——在如何处理程序时选择不同的轴——它们被混为一谈，其中一组选择被任意称为“ OOP”尽管没有其他任何东西将它们联系在一起。

这里涉及的两个最大区别可能是：

身份与价值：您是否通过隐式身份（基于内存位置等）对事物进行建模并允许它们任意更改？或者你是根据它们的价值来建模事物，没有固有的身份概念？如果你说x = 4 是否意味着x 是永恒柏拉图理想的数字4 的别名，或者x 是当前为四的事物的名称，但以后可能是其他事物（虽然仍然是x)？
数据与行为：您是否使用可以检查、操作和转换表示的简单数据结构？或者您是否使用抽象的行为来做事，仅根据您可以用它做的事情来表示数据，并让这些行为抽象相互操作？

大多数标准命令式语言都倾向于使用标识和数据——指向 C structs 的指针尽可能纯粹地使用这种方法。 OOP 语言的定义主要是通过选择行为而不是数据来定义，通常也倾向于标识但不一致（参见“不可变”对象的流行）。

函数式编程通常更倾向于价值观而不是身份，同时在不同程度上混合数据和行为。

这里还有很多事情要做，但我认为这是你想知道的关键部分。

如果有人好奇，我之前已经详细阐述了其中的一些内容：Analyzing some essential concepts of many OOP languages、more on the identity/value issue and also formal vs. informal approaches、a look at the data/behavior distinction in functional programming，可能还有一些我想不出来的。警告，我有点啰嗦，这些不适合胆小的人。 :P

【讨论】：

【解决方案3】：

函数式编程中的“Functional”传统上是指数学函数的含义。也就是说，数学函数的输出仅基于传递给它的输入。现在这种编程更常被称为纯函数式编程。

在纯函数式编程中不允许重新分配状态，因此无法编写像 C 示例这样的函数。您只能将值绑定到变量一次。 Haskell 就是一个不可能实现的语言示例。

大多数函数式编程语言（包括方案）都是不纯的，并且允许您这样做。话说，讲师讲的是，写这样的函数在传统意义上的函数式编程中是不可能的。

【讨论】：

【解决方案4】：

嗯，是的，你可以在 C 中做到这一点。
但它不一样 - 在 C++ 中，您可以让每个对象都有自己的count。

【讨论】：