Programmazione funzionale

Programmazione funzionale

Nell’attuale configurazione del lavoro da remoto, i datori di lavoro hanno migliorato i loro standard quando si tratta di assumere programmatori. Cercano individui che possiedano la capacità di utilizzare più paradigmi funzionali per risolvere problemi aziendali. La programmazione funzionale ha guadagnato popolarità grazie alla sua adattabilità ed efficienza nel risolvere problemi del mondo reale. Questo articolo tratterà i concetti fondamentali e i vantaggi della programmazione funzionale.

Sommario

1. Che cos’è la programmazione funzionale?
2. Concetti principali
   2.1. Funzioni di prima classe
   2.2 Ricorsione
   2.3. Immutabilità
   2.4. Funzioni pure
   2.5. Funzioni di ordine superiore
3. Vantaggi della programmazione funzionale
   3.1. Facile da eseguire il debug
   3.2. Valutazione pigra
   3.3. Supportare la programmazione parallela
   3.4. Facile da leggere
   3.5. Efficiente
4. Svantaggi della programmazione funzionale
   4.1. Problemi di terminologia
   4.2 Ricorsione
5. Linguaggi con paradigma funzionale
6. Conclusione
   

Cos’è la programmazione funzionale?
Si tratta di un paradigma di programmazione dichiarativo in cui si applicano funzioni pure in sequenza per risolvere problemi complessi. Le funzioni prendono un valore di input e producono un valore di output senza essere influenzate dal programma. La programmazione funzionale si concentra principalmente su cosa risolvere e utilizza espressioni anziché istruzioni. La programmazione funzionale eccelle principalmente nelle funzioni matematiche in cui i valori non hanno alcuna correlazione e non fa uso di concetti come stato condiviso e dati modificabili utilizzati nella programmazione orientata agli oggetti.

Concetti di base
Si basa su vari concetti fondamentali che esploreremo di seguito:

Funzioni di prima classe
Le funzioni di prima classe nella programmazione funzionale sono trattate come variabili di tipo dati e possono essere utilizzate come qualsiasi altra variabile. Queste variabili di prima classe possono essere passate alle funzioni come parametri o memorizzate in strutture dati.

Ricorsione
A differenza della programmazione orientata agli oggetti, quella funzionale non utilizza cicli “while” o “for” o istruzioni “if-else”. I programmi funzionali evitano costruzioni che creano output diversi a ogni esecuzione. Invece, le funzioni ricorsive richiamano se stesse ripetutamente finché non raggiungono lo stato desiderato o la soluzione nota come caso base.

Immutabilità
In questo ambito, non possiamo modificare una variabile dopo che è stata creata. Il motivo è che vorremmo mantenere lo stato del programma per tutta la sua esecuzione. È buona norma programmare ogni funzione in modo che produca lo stesso risultato indipendentemente dallo stato del programma. Ciò significa che quando creiamo una variabile e assegniamo un valore, possiamo eseguire il programma con facilità sapendo pienamente che il valore delle variabili rimarrà costante e non potrà mai cambiare.

Funzioni pure

Le funzioni pure costituiscono il fondamento della programmazione funzionale e hanno due proprietà principali:

• Producono lo stesso output se l’input dato è lo stesso
• Non hanno effetti collaterali

Le funzioni pure funzionano bene con valori immutabili, in quanto descrivono come gli input si relazionano agli output nei programmi dichiarativi. Poiché le funzioni pure sono indipendenti, ciò significa che sono riutilizzabili, facili da organizzare e sottoporre a debug, rendendo i programmi flessibili e adattabili ai cambiamenti. Un altro vantaggio dell’utilizzo di funzioni pure è la memorizzazione. Questo avviene quando memorizziamo nella cache e riutilizziamo i risultati dopo aver calcolato gli output dagli input forniti.

Funzioni di ordine superiore
Una funzione che accetta altre funzioni come parametri o restituisce funzioni come output è chiamata funzione di ordine superiore. Questo processo applica una funzione ai suoi parametri a ogni iterazione, restituendo una nuova funzione che accetta il parametro successivo.

Vantaggi della programmazione funzionale
Facile da eseguire il debug
Poiché le funzioni pure producono lo stesso output dell’input dato, ciò significa che non vengono prodotte modifiche o altri output nascosti. Le funzioni di programmi funzionale sono immutabili, il che significa anche che è più facile controllare più velocemente gli errori nel codice.

Valutazione pigra
Il paradigma funzionale adotta il concetto di valutazione pigra, per cui i calcoli vengono valutati solo nel momento in cui sono necessari. Ciò fornisce ai programmi la capacità di riutilizzare i risultati prodotti dai calcoli precedenti.

Supporta la programmazione parallela
Poiché il paradigma funzionale utilizza variabili immutabili, creare programmi paralleli è facile in quanto riduce la quantità di modifiche all’interno del programma. Ogni funzione deve solo gestire un valore di input e avere la garanzia che lo stato del programma rimarrà costante.

Facile da leggere
Le funzioni nella programmazione funzionale sono facili da leggere e comprendere. Poiché le funzioni sono trattate come valori, immutabili e possono essere passate come parametri, è più facile comprendere la base di codice e lo scopo.

Efficiente
Poiché i programmi funzionali non si basano su alcuna fonte esterna o variabile per funzionare, sono facilmente riutilizzabili nel programma. Ciò li rende più efficienti in quanto non è necessario alcun calcolo aggiuntivo per reperire i programmi o eseguire operazioni in fase di esecuzione.

Svantaggi del paradigma funzionale
Problemi di terminologia
A causa delle sue radici matematiche, la programmazione funzionale ha molte terminologie che potrebbero essere difficili da spiegare a un profano. Termini come “funzioni pure” possono facilmente spaventare le persone che cercano di saperne di più sulla programmazione funzionale.

Ricorsione
Sebbene la ricorsione sia una delle migliori caratteristiche del programmare funzionale, è molto costosa da usare. Scrivere funzioni ricorsive richiede un utilizzo di memoria maggiore, il che può essere costoso.

Linguaggi di programmazione funzionale
Ora, come possiamo immaginare, non tutti i linguaggi di programmazione supportano il paradigma funzionale. Tuttavia, alcuni linguaggi sono stati progettati specificamente per il paradigma funzionale, mentre altri supportano sia la programmazione funzionale che quella orientata agli oggetti . Di seguito è riportato un elenco di alcuni di questi linguaggi di programmazione:

• Haskell – Realizzato specificamente per la programmazione funzionale, Haskell è un linguaggio di programmazione staticamente tipizzato. Compila il codice più velocemente, è sicuro per la memoria, efficiente e più facile da leggere.
• Python – Sebbene Python supporti la programmazione funzionale, è stato progettato per dare priorità alla programmazione orientata agli oggetti.
• Erlang – Sebbene non sia comunemente usato come Haskell, Erlang è più adatto per sistemi concorrenti. Le app di messaggistica come WhatsApp e Discord utilizzano Erlang per la sua scalabilità.
• JavaScript – Simile a Python, JavaScript non è specificamente progettato per la programmazione funzionale. Tuttavia, sono supportate funzionalità di programmazione funzionale come espressioni lambda e attributi, rendendo JavaScript un linguaggio tra i più utilizzati tra i linguaggi multi-paradigma.
• Clojure – Clojure è un linguaggio di programmazione funzionale che fornisce strumenti per evitare stati mutabili. Sebbene supporti sia tipi di dati mutabili che immutabili, è meno rigoroso di altri linguaggi.
• Scala – Supportando sia la programmazione funzionale che quella orientata agli oggetti, Scala è stato progettato per risolvere le carenze di Java. È inoltre dotato di un sistema statico tipizzato integrato simile a Haskell.

Conclusione
Poiché abbiamo trattato alcuni concetti fondamentali generali del paradigma funzionale, c’è molto altro da esplorare. Imparare di più sui paradigmi funzionali può darci la leva per usare i loro strumenti e tecniche per risolvere problemi aziendali. In questo caso la formazione aziendale è lo strumento importantissimo per guidare il team e renderlo consapevole delle tecnologie che utilizza sul lavoro. Un esempio è il Corso Elixir Programmazione rivolto solo alle aziende.

(fonte)

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