¿Qué es una función de primera clase?

"Función de primera clase" es un término que se puede aplicar en programación de computadoras y ciencias de la computación a un lenguaje de programación si su tratamiento de las funciones se adhiere a un conjunto de pautas, aunque el alcance completo y la profundidad de estas pautas no está formalmente acordado . Para tener un lenguaje de programación de computadoras con funciones de primera clase, la característica principal que debe admitirse es la capacidad de pasar funciones como argumentos a otras funciones. Una función también debe poder asignarse a una variable para que pueda almacenarse. Otras propiedades utilizadas para determinar qué constituye una función de primera clase incluyen la capacidad de generar dinámicamente una función en tiempo de ejecución y la capacidad del lenguaje de tener una función como valor de retorno de otra función. Los lenguajes que admiten una arquitectura de funciones de primera clase permiten un alto nivel de abstracción y también, en algunos casos, proporcionan un mecanismo para la generación de código dinámico en tiempo de ejecución.

Cuando el término "función" se utiliza en un sentido poco definido, el concepto de pasar una función dentro de un programa a través de variables no es necesariamente exclusivo de los lenguajes que implementan de forma nativa el soporte de funciones de primera clase. La capacidad de pasar bloques de código a funciones, o devolver código no dinámico desde una función, se puede hacer fácilmente en muchos lenguajes de programación a través de diferentes mecanismos. Sin embargo, una de las partes estrictas de la definición de un lenguaje de funciones de primera clase es que el manejo de las funciones como variables debe hacerse de forma nativa, sin el uso de metadatos como definiciones condicionales y sin llamar a un compilador para recompilar una parte de código. El término "función" también se usa para referirse a bloques de código independientes que se invocan por sí mismos, lo que significa que no incluyen los bloques de código conocidos como métodos en lenguajes de programación orientados a objetos o los bloques a veces llamados procedimientos en otros lenguajes.

Cuando un lenguaje está diseñado para permitir un código de función de primera clase, algunos patrones de diseño pueden implementarse más directamente que en otros idiomas. Una función puede recibir una función como una variable, y luego construir una nueva función y devolver la nueva función al código de llamada, por lo que esto crea un mecanismo para la creación en tiempo de ejecución del código del programa. Esto también puede hacer posible el uso de funciones introducidas por el usuario en tiempo real dentro del lenguaje sin el uso de procesos como la reflexión o la evaluación.

Algunos de los usos más básicos para la arquitectura de funciones de primera clase incluyen la creación de funciones genéricas que se pueden reutilizar fácilmente y la implementación de algoritmos matemáticos recursivos que pueden auto modificar sus ecuaciones a medida que avanzan. Un uso similar y más avanzado para los mecanismos de primera clase es la implementación del polimorfismo en lenguajes en los que no se implementa específicamente. Esto puede permitir que se invoquen funciones con la misma firma de función pero ejecutar código basado en el contexto en el que se invocó, a veces pasando una función clave a la función polimórfica.