Oop 函数式编程语言是如何工作的？

如果函数式编程语言不能保存任何状态，它们如何做简单的事情，比如读取用户输入？他们如何“存储”输入（或存储任何相关数据？）

例如：这个简单的C语言如何翻译成Haskell这样的函数式编程语言

#include<stdio.h>
int main() {
    int no;
    scanf("%d",&no);
    return 0;
}

#包括
int main（）{
国际贸易编号；
scanf（“%d”和“否”）；
返回0；
}

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（我的问题受到这篇优秀文章的启发：。阅读它让我更好地理解了什么是面向对象编程，Java如何以一种极端的方式实现它，函数式编程语言是如何形成对比的。）

函数式编程源于lambda演算。如果你真的想了解函数式编程，请查看

这是一个“有趣”的方式来学习lambda微积分，并把你带入令人兴奋的函数编程世界

了解Lambda演算对函数式编程的帮助。

因此，LAMBDA演算是许多现实世界编程语言的基础，如LISP，Stand，ML，Haskell，. 假设我们想要描述一个函数，它向任何输入中添加三个，我们将写：

plus3 x = succ(succ(succ x)) 

阅读“plus3是一个函数，当应用于任何数字x时，产生x的后继数的后继数”

请注意，向任何数字添加3的函数不需要命名为plus3；名称“plus3”只是命名此函数的一个方便的缩写

（

plus3x）（成功0）≡ （（λx.（suc（suc（suc x）））（suc 0））

注意，我们使用lambda符号表示函数（我认为它看起来有点像鳄鱼，我猜这就是鳄鱼蛋的起源）

lambda符号是鳄鱼（a函数），x是它的颜色。你也可以把x看作一个参数（Lambda演算函数实际上只假设有一个参数），剩下的你可以把它看作函数的主体

现在考虑抽象：

g ≡ λ f. (f (f (succ 0)))

参数f用于函数位置（在调用中）。 我们称g为高阶函数，因为它接受另一个函数作为输入。 您可以将其他函数调用f视为“egs”。 现在，利用我们创建的两个函数或“Alligators”，我们可以执行以下操作：

(g plus3) = (λ f. (f (f (succ 0)))(λ x . (succ (succ (succ x)))) 
= ((λ x. (succ (succ (succ x)))((λ x. (succ (succ (succ x)))) (succ 0)))
 = ((λ x. (succ (succ (succ x)))) (succ (succ (succ (succ 0)))))
 = (succ (succ (succ (succ (succ (succ (succ 0)))))))

RealWorld pureScanf(RealWorld world, const char* format, ...);

如果你注意到，你可以看到我们的λf鳄鱼吃了我们的λx鳄鱼，然后λx鳄鱼就死了。然后我们的λx鳄鱼在λf的鳄鱼卵中重生。然后这个过程重复，左边的λx鳄鱼现在吃掉右边的另一只λx鳄鱼

然后你可以使用这组简单的规则来设计语法，函数式编程语言就诞生了

所以你可以看到，如果你知道Lambda演算，你就会理解函数式语言是如何工作的

哈斯克尔：

main = do no <- readLn
          print (no + 1)

main=do no函数式语言可以保存状态！他们通常只是鼓励或强迫你明确地这样做

例如，查看Haskell的。
（一些函数式语言允许使用不纯函数。）

对于纯函数式语言，真实世界的交互通常包括在函数参数中，如下所示：

(g plus3) = (λ f. (f (f (succ 0)))(λ x . (succ (succ (succ x)))) 
= ((λ x. (succ (succ (succ x)))((λ x. (succ (succ (succ x)))) (succ 0)))
 = ((λ x. (succ (succ (succ x)))) (succ (succ (succ (succ 0)))))
 = (succ (succ (succ (succ (succ (succ (succ 0)))))))

RealWorld pureScanf(RealWorld world, const char* format, ...);

不同的语言有不同的策略将世界从程序员那里抽象出来。例如，Haskell使用monad隐藏
world
参数


但是函数式语言本身的纯部分已经是图灵完备的，这意味着任何在C中可行的东西在Haskell中也是可行的。命令式语言与命令式语言的主要区别在于，它没有修改现有的状态：

int compute_sum_of_squares (int min, int max) {
  int result = 0;
  for (int i = min; i < max; ++ i)
     result += i * i;  // modify "result" in place
  return result;
}

如果函数式编程语言不能保存任何状态，它们如何做一些简单的事情，比如读取用户的输入（我的意思是它们如何“存储”它），或者存储任何相关数据

正如您所知，函数式编程没有状态，但这并不意味着它不能存储数据。区别在于如果我写一个（Haskell）语句

let x = func value 3.14 20 "random"
in ...

我保证
x
的值在
..
中始终相同：任何东西都不可能改变它。类似地，如果我有一个函数
f:：String->Integer
（一个获取字符串并返回整数的函数），我可以确保
f
不会修改其参数，也不会更改任何全局变量，也不会将数据写入文件，等等。正如sepp2k在上面的评论中所说，这种不可变性对于程序的推理非常有帮助：您编写的函数可以折叠、旋转和破坏您的数据，返回新的副本以便将它们链接在一起，并且您可以确保这些函数调用都不会做任何“有害”的事情。你知道
x
总是
x
，你不必担心有人在
x
的声明和它的使用之间写了
x:=foo bar
，因为这是不可能的

现在，如果我想从用户那里读取输入，该怎么办？正如肯尼特所说，这个想法是一个不纯函数是一个纯函数，它作为一个参数传递整个世界，并返回其结果和世界。当然，你不想这样做：一方面，它非常笨重，另一方面，如果我重复使用同一个世界对象会发生什么？所以这就被抽象了。Haskell使用IO类型处理它：

main :: IO ()
main = do str <- getLine
          let no = fst . head $ reads str :: Integer
          ...

第一个允许我们讨论什么都不做的IO操作：
return 3
是一个IO操作，它不查询真实世界，只返回
3
。
>=
操作符，发音为“bind”，允许我们运行IO操作。它从IO操作中提取值，通过函数传递值和真实世界，并返回结果IO操作。请注意，
>=
强制执行我们的规则，即
main = getLine >>= \str -> let no = (fst . head $ reads str :: Integer) in ...