Co to jest funkcja pierwszej klasy?
„Funkcja pierwszej klasy” to termin, który może być stosowany w programowaniu komputerowym i informatyce do języka programowania komputerowego, jeśli jego traktowanie funkcji jest zgodne z zestawem wytycznych, chociaż pełny zakres i głębokość tych wytycznych nie jest formalnie uzgodniona . Aby mieć pierwszorzędny język programowania funkcji komputerowych, główną funkcją, która musi być obsługiwana, jest możliwość przekazywania funkcji jako argumentów do innych funkcji. Funkcja musi także mieć możliwość przypisania do zmiennej, aby można ją było zapisać. Inne właściwości używane do określania, co stanowi funkcję pierwszej klasy, obejmują zdolność do dynamicznego generowania funkcji w czasie wykonywania oraz zdolność języka do posiadania funkcji jako wartości zwracanej przez inną funkcję. Języki, które obsługują pierwszorzędną architekturę funkcji, zapewniają wysoki poziom abstrakcji, a także, w niektórych przypadkach, zapewniają mechanizm do dynamicznego generowania kodu w czasie wykonywania.
Kiedy termin „funkcja” jest używany w luźno zdefiniowanym znaczeniu, koncepcja przekazywania funkcji w programie przez zmienne niekoniecznie jest unikalna dla języków, które natywnie implementują obsługę funkcji pierwszej klasy. Możliwość przekazywania bloków kodu do funkcji lub zwracania kodu niedynamicznego z funkcji można łatwo wykonać w wielu językach programowania za pomocą różnych mechanizmów. Jedną ze ścisłych części definicji języka funkcji pierwszej klasy jest jednak to, że obsługa funkcji jako zmiennych musi być wykonywana natywnie, bez użycia metadanych, takich jak definicje warunkowe i bez wywoływania kompilatora w celu rekompilacji fragmentu kod. Termin „funkcja” jest także używany w odniesieniu do niezależnych bloków kodu, które są wywoływane samodzielnie, co oznacza, że nie obejmują bloków kodu znanych jako metody w obiektowych językach programowania lub bloków czasami nazywanych procedurami w innych językach.
Gdy język jest zaprojektowany tak, aby pozwalał na kod funkcji pierwszej klasy, niektóre wzorce projektowe mogą być implementowane bardziej bezpośrednio niż w innych językach. Funkcja może odebrać funkcję jako zmienną, a następnie skonstruować nową funkcję i zwrócić nową funkcję do kodu wywołującego, co tworzy mechanizm do tworzenia kodu programu w czasie wykonywania. Może to również umożliwić korzystanie z funkcji wprowadzanych przez użytkownika w czasie rzeczywistym w języku bez użycia procesów takich jak refleksja lub ocena.
Niektóre z najbardziej podstawowych zastosowań najwyższej klasy architektury funkcji obejmują tworzenie funkcji ogólnych, które można łatwo ponownie wykorzystać, oraz implementowanie rekurencyjnych algorytmów matematycznych, które są w stanie samodzielnie modyfikować swoje równania w miarę postępu. Jednym z podobnych, bardziej zaawansowanych zastosowań pierwszorzędnych mechanizmów jest implementacja polimorfizmu w językach, w których nie jest specjalnie implementowana. Może to umożliwiać wywoływanie funkcji z tą samą sygnaturą funkcji, ale wykonywanie kodu na podstawie kontekstu, w którym zostało wywołane, czasami poprzez przekazanie funkcji kluczowej do funkcji polimorficznej.