功能语言的独特特征

Question

众所周知，所有函数式语言共享一些基本属性，例如使用函数作为程序的基本构建块，具有使用递归而不是迭代等所有后果。但是，也存在一些基本差异。 Lisp对Lisp代码和数据使用单个表示，而ML没有ML代码的标准表示。 Erlang有一个内置的基于actor的并发。 Haskell有monad。 Haskell在静态类型系统中区分了纯函数和不纯函数; ML没有。

其他功能语言（Clojure，F＃，Arc，还是其他）之间有哪些独特的基本差异？从根本上说，我的意思是影响你在这种语言中发展的方式，而不是，例如，它是否与某种广泛的运行时集成。

Answer 1

脱离我的头顶：

• lazy vs. eager（又名非严格与严格或按需拨打与致电 - by-value ）：是在函数应用程序之前或之后评估的函数参数，还是从不？
• pure vs. impure：语言是否允许函数产生副作用？它有可变引用吗？
• static vs. dynamic：语言在编译时或运行时检查类型吗？
• algebraic datatypes：语言是否支持模式匹配变体类型？
• metaprogramming：该语言是否提供了强大的代码生成系统？
• concurrency和parallelism：线程/进程是一流的抽象吗？该语言是否可以轻松地同时运行多个计算？
• “异国情调”类型：静态类型系统的表现力如何？ GADTs？依赖类型？线性类型？系统F？

只有前两个项目对于函数式语言来说才是真正独特的（即，几乎所有命令式语言都是渴望和不纯的）。

Answer 2

我喜欢Chris Conway的回答，其中说明了一些有助于对不同功能语言进行分类的重要轴。

就特定语言的功能而言，我会选择 F# 来调出许多其他FPL中没有的功能：

• 活动模式：许多FPL具有代数数据类型和模式匹配，但称为“活动模式”的F＃功能允许您定义允许您使用模式匹配语法的新模式任意数据。
• 计算表达式：F＃有一些漂亮的语法糖用于编写monadic代码;虽然类型系统不能表达更高级别的多态性（没有类型构造函数的抽象），所以你不能为任意monad M编写代码，你可以为固定monad写的代码非常酷，人们写了一些很好的理解seq {}或async {} monad。
• 语录：通常的'代码作为元编程数据'位，虽然F＃有一个富有表现力的静态类型系统和丰富的语法，但我不确定有多少非lisps可以做到这一点。

就一般分类而言，F＃是

• 渴望（严格，按值调用;但'lazy'是一个关键字＆amp;库，使用seq / IEnumerable进行一些懒惰是一种常见的策略）
• 不纯（虽然语法会使您偏向纯粹的默认样式）
• 静态（使用类型推断，因此F＃经常'感觉就像脚本'，只有类型安全）

你的问题的表达方式明显偏向某些语言外语用语（例如它与运行时集成的内容），但你也会问“影响你的发展方式”，这些事情会影响到：< / p>

• Visual Studio集成意味着出色的编辑体验（例如Intellisense）
• Visual Studio集成意味着出色的调试体验（例如断点/跟踪点，本地人，即时窗口......）
用于编写脚本或即时UI的
• REPL 是热门的（fsi.exe命令行或VS中集成的“F＃Interactive”）
• .NET集成意味着大多数'X'已经有了一个库来做
• 像FsLex / FsYacc这样的辅助工具，以及与MSBuild的集成，使“构建系统”变得简单

（我认为尝试将语言与其运行时和工具分开是一项主要的学术练习。）

所以我对一个特定语言的许多独特特征进行了描述。我希望其他人可能会发布类似的答案，这些答案可以说出其他语言的独特特征。

Answer 3

1. 非严格与严格评估。

2. 静态与动态类型。

3. 结构与名义静态类型。 OCaml是我唯一能用的语言 考虑结构类型（在对象和多态变体中）， 这充满了动态的差距 通过删除需要打字 定义许多类型（例如变体 类型）。

4. Hindley-Milner衍生物与其他静态类型推理算法。 SML，OCaml，Haskell和F＃使用基于Hindley-Milner的类型推断算法，而Scala只有本地类型推断（如C＃3），需要更多的注释才能编译。 （Haskell代码通常在函数级别上充满了类型注释，但大多数都是不必要的，并且是为了文档而添加的，并且在出现错误时帮助编译器。）

5. 模式匹配与手动 解构。 SML，OCaml，F＃， Haskell，Mathematica和Scheme 自动化解构 值。

6. 已关闭的和类型与仅开放的和类型。 SML，OCaml，F＃和Haskell允许定义封闭/密封的代数类型，以通过隐含地传达更具体的约束来加强静态类型。 OCaml和F＃也允许开放和类型，而SML不允许和Haskell需要精心设计的解决方法（由Oleg Kiselyov描述）。

7. 有限时间模式。 SML和（vanilla）OCaml中的模式匹配非常快，但由于Mathematica中的活动模式甚至未知的渐近复杂性，在F＃中具有未知的性能。

8. 即时编译到本机 码。 F＃，Lisp和Scheme允许代码 生成，编译和 在运行时有效执行。

9. 宏。 OCaml，Mathematica，Lisp和 Scheme是可扩展的语言。

10. 标准化与专有。 SML，Haskell 2010，Common Lisp和Scheme是标准化语言，而OCaml，Erlang，F＃和Mathematica是专有的。

Answer 4

存在许多差异，但只有两个差异我将其归类为基本，因为它们会对您的开发产生重大影响：

1. 动态类型与静态，多态类型系统，具有代数数据类型和类型推断。静态类型系统在某种程度上限制了代码，但具有许多优点：
   • 类型是由编译器检查的文档。
   • 类型系统可以帮助您选择接下来要编写的代码，当您不确定要编写什么时，类型系统可以帮助您轻松快速地排除许多替代方案。
   • 一个强大的，现代的，多态的类型系统在检测小的，愚蠢的，浪费时间的错误方面是不合理的。
2. 懒惰评估作为默认无处不在，而懒惰评估仅限于精心控制的构造。
   • Lazy vs eager对您预测和理解程序的时间和空间成本的能力有着巨大的影响。
   • 在一种完全懒惰的语言中，您可以完全将生产数据与关于如何生成数据的决策分离。这对于搜索问题尤为重要，因为模块化和重用代码变得更加容易。

Answer 5

功能编程是一种风格，而不是语言结构

大多数函数式语言都有一些共同的原则：

• 不可变对象
• 闭包和匿名函数
• 通用算法
• 延续

但最重要的原则是他们通常会强迫你以功能性的方式写作。您可以使用大多数语言编写功能样式。如果您像其他语言一样编写代码，C＃可被视为“功能性”。

Answer 6

基本属性？

• 功能纯度（缺乏副作用）
• 作为上述搭配，缺乏国家。
• 功能中的模式匹配

第一个是美丽的，第二个是前者的丑陋副作用（双关语）。

对于缺乏国家的现实补偿是我发现功能语言之间最大的区别。

这几件事给了很多免费赠品。大多数情况下，语言处理memoization。

Answer 7

当您将代码称为数据时，您指的是代码在数据结构中表示的语言。这被称为Homoiconicity，它通常仅适用于lisp方言或接近它的语言。 Haskell，Erlang和Scala不是Homoiconic，Clojure是。

Clojure的基本区别是：

1. 它有一个软件事务内存系统，可以简化共享状态并发编程

2. 它是一个Lisp，与Haskell或Erlang不同，因此所有代码都是数据，它允许您通过宏系统在运行时制作看起来像语言本身的更改

3. 它在JVM上运行，这意味着您可以直接访问所有Java库

4. Clojure数据结构在适当的地方实现Java接口，如Collection，List，Map，Runnable和Callable。字符串只是Java字符串，数字是Java整数和双打。这意味着Clojure数据结构可以直接传递给Java库而无需任何桥接或翻译