Question

我正在使用scala学习函数式编程。一般来说，我注意到for循环在功能程序中没有太多使用，而是使用map。

问题

在性能，可读性等方面使用map for for循环有什么好处？
使用循环实现地图功能的目的是什么？

计划1：使用For循环

var inputs = [].slice.call(document.querySelectorAll('.inventoryInput'));

if (inputs.some(haveValueUnderZero)) {
    //error
}

function haveValueUnderZero(input) { return input.value < 0; }

计划2：使用地图

val num = 1 to 1000
val another = 1000 to 2000
for ( i <- num )
{
  for ( j <- another) 
  {
    println(i,j)
  }
}

程序1和程序2都做同样的事情。

Answer 1

实际上答案很简单。

每当您在集合上使用循环时，它都具有语义目的。要么迭代集合的项目并打印它们。或者您希望将元素的类型转换为另一种类型（map）。或者您想要更改基数，例如计算集合元素的总和（折叠）。

当然，所有这些也可以使用for循环但是对于代码的读者来说，与一个众所周知的命名操作（例如map，iter）相比，确定循环具有哪些语义目的更有意义。，折叠，过滤，......

另一个方面是，for循环导致使用可变状态的黑暗面。如何在没有可变状态的for循环中总结集合的元素？你不会。相反，你需要编写一个递归函数。因此，为了更好的衡量，最好放弃早期思考for循环的习惯，享受勇敢的新功能性做事方式。

Answer 2

我首先引用Scala中的编程。 “每个for表达式都可以用三个高阶函数map，flatMap和filter来表示。本节描述了转换方案，它也被Scala编译器使用。” http://www.artima.com/pins1ed/for-expressions-revisited.html#23.4

因此，您注意到for循环的原因并没有那么多，因为它们在技术上并不需要，而且您看到的任何表达式都只是语法糖，编译器将转化为某些等价物。将for表达式转换为map / flatMap / filter表达式的规则列在上面的链接中。

一般来说，在函数式编程中，没有变量的索引变量。这意味着通常会大量使用函数调用（通常以递归的形式），例如代替while或for循环的列表折叠。

对于使用列表折叠代替while / for循环的一个很好的例子，我推荐Tony Morris的“Explain List Folds to Yourself”。 https://vimeo.com/64673035

如果一个函数是尾递归的（用@tailrec表示），那么它可以被优化，以免引起在递归函数中常见的堆栈的高使用。在这种情况下，编译器可以将尾递归函数转换为“while循环等效函数”。

为了回答问题1的第二部分，在某些情况下，人们可以提出一个论证，即for表达式更清楚（尽管确实存在相反情况也是如此。）在Coursera中给出了一个这样的例子。 .org课程“Scala的功能编程”，作者：Martin Odersky博士：

for {
  i <- 1 until n
  j <- 1 until i
  if isPrime(i + j)
} yield (i, j)

可以说比

更明确

(1 until n).flatMap(i =>
  (1 until i).withFilter(j => isPrime(i + j))
    .map(j => (i, j)))

有关更多信息，请查看Martin Odersky博士在Coursera.org上的“Scala功能编程”课程。第6.5讲“For For的翻译”特别详细讨论了这一点。

此外，作为一个简短的说明，在您的示例中使用

mapper.map(x => println(x))

在这种情况下使用foreach通常更容易接受，因为你有副作用的意图。此外，还有短手

mapper.foreach(println)

对于问题2，最好使用map函数代替循环（特别是当循环中有变异时）因为map是一个函数而且可以组合。此外，一旦熟悉并习惯使用地图，就很容易推理出来。

Answer 3

您提供的两个程序不相同，即使输出可能表明它们是。确实for理解被编译器去掉了，但是你拥有的第一个程序实际上相当于：

val num = 1 to 1000
val another = 1000 to 2000
num.foreach(i => another.foreach(j => println(i,j)))

应该注意上面（和你的示例程序）的结果类型是Unit

对于第二个程序，由编译器确定的程序的结果类型是Seq[Unit] - 现在是Seq，它具有循环乘积的长度成员。因此，您应始终使用foreach来指示导致Unit结果的效果。

Answer 4

考虑机器语言级别的情况。循环仍然是基本的。函数式编程将常规编程中实现的循环抽象化。

从本质上讲，与在常规编程或抛物线式编程中编写循环不同，在函数式编程中使用链接或管道允许编译器为用户优化代码，而map只是将函数映射为每个元素遍历列表或集合。函数式编程更方便，并且抽象了“ for”循环等的普通实现。这种便利性有局限性，特别是如果您打算使用函数式编程来实现并行处理。

根据软件工程师或开发人员的说法，可以认为编译器将更加高效，并且可以提前知道其实现的情况。IMHO，熟悉函数式编程的中级软件工程师，非常精通常规编程，并且具有并行处理方面的知识，将实现常规功能和功能。

对于函数式编程中的vs map

4 个答案: