Что такое первоклассная функция?

«Первоклассная функция» - это термин, который может применяться в компьютерном программировании и информатике к языку компьютерного программирования, если его трактовка функций соответствует ряду руководящих принципов, хотя полный объем и глубина этих руководящих принципов официально не согласованы , Чтобы иметь первоклассный язык программирования для функций, основной функцией, которую необходимо поддерживать, является возможность передавать функции в качестве аргументов другим функциям. Функция также должна иметь возможность быть назначенной переменной, чтобы ее можно было сохранить. Другие свойства, используемые для определения того, что составляет функцию первого класса, включают способность динамически генерировать функцию во время выполнения и способность языка иметь функцию в качестве возвращаемого значения другой функции. Языки, которые поддерживают первоклассную функциональную архитектуру, обеспечивают высокий уровень абстракции, а также, в некоторых случаях, обеспечивают механизм динамической генерации кода во время выполнения.

Когда термин «функция» используется в свободно определенном смысле, концепция передачи функции в программе через переменные не обязательно уникальна для языков, которые изначально поддерживают первоклассную поддержку функций. Возможность передавать блоки кода в функции или возвращать не динамический код из функции может быть легко реализована во многих языках программирования с помощью различных механизмов. Однако одной из строгих частей определения первоклассного языка функций является то, что обработка функций как переменных должна выполняться естественным образом, без использования метаданных, таких как условные определения, и без вызова компилятора для повторной компиляции части кода. код. Термин «функция» также используется для обозначения независимых блоков кода, которые вызываются сами по себе, то есть они не включают в себя блоки кода, известные как методы в объектно-ориентированных языках программирования, или блоки, иногда называемые процедурами в других языках.

Когда язык спроектирован так, чтобы разрешать функциональный код первого класса, некоторые шаблоны проектирования могут быть реализованы более напрямую, чем в других языках. Функция может получить функцию в качестве переменной, а затем создать новую функцию и вернуть новую функцию вызывающему коду, что создает механизм для создания программного кода во время выполнения. Это также может сделать возможным использование введенных пользователем в режиме реального времени функций на языке без использования таких процессов, как рефлексия или оценка.

Некоторые из самых основных применений для первоклассной функциональной архитектуры включают создание универсальных функций, которые можно легко использовать повторно, и реализацию рекурсивных математических алгоритмов, которые способны самостоятельно изменять свои уравнения по мере их продвижения. Одно подобное, более продвинутое использование для механизмов первого класса - это реализация полиморфизма в языках, в которых он специально не реализован. Это может позволить вызывать функции с той же сигнатурой функции, но выполнять код в зависимости от контекста, в котором она была вызвана, иногда путем передачи ключевой функции в полиморфную функцию.