from编程什么意思

从编程（Functional Programming）是指使用数学函数式概念作为构建软件的主要方式，主要特点包括1、无副作用、2、不变性、3、函数是一等公民。 在这种编程范式中，最突出的概念是无副作用，这意味着函数在给定相同输入时总是产生相同输出，而不会影响外部状态。这对于创建可预测和可测试的代码特别有利。

一、无副作用的重要性

无副作用是从编程理念的核心之一。它涉及到函数在执行过程中不会改变外部环境状态，也就是说，函数不会修改传入的参数值，也不会影响程序的全局状态或输出到外部设备。这样做减少了难以追踪的错误和程序运行中的不确定性。当一个函数保持无副作用，它就可以被认为是“纯净”的，纯净函数是从编程的基本构建块。纯净函数的另一个好处是易于并行化处理，因为各个函数互不影响，可以安全地在多线程或分布式环境中同时执行。

二、不变性的应用

在从编程中，不变性是一个核心概念，意味着一旦数据被创建，它就不能被改变。任何对数据的修改或更新都会产生一份新的数据副本。这种做法有助于防止数据共享时的同步问题，使得并发和多线程编程更加安全和简单。不变性确保了程序的可测试性和可靠性，因为数据不会在程序的执行过程中发生变化，减少了意外修改导致的错误。

三、函数是一等公民

从编程视函数为一等公民。这意味着函数可以像任何其他数据类型一样被传递、赋值和操作。这提供了极大的灵活性和表现力，允许开发者编写高阶函数，这些函数可以接受其他函数作为参数，或者将函数作为结果返回。这种能力极大地促进了抽象层次的提升和代码重用。例如，映射（map）和归约（reduce）是高阶函数的常见例子，在处理集合数据时非常有用。

四、递归与尾调用优化

递归是从编程中处理迭代数据的一种常见方法。在从编程中，循环这样的构造通常被递归函数所取代。为了使递归更高效，尾调用优化是非常关键的。尾调用是指函数的最后一个操作是返回一个函数调用结果的情况。编译器或解释器可以对尾调用进行优化，使得递归调用不再增加新的栈帧，从而避免栈溢出的问题。这使得使用递归来表达循环逻辑变得可行和安全。

五、纯函数与引用透明性

从编程中的纯函数是指不依赖于且不修改它的外部环境状态的函数。因此，有相同输入的两次函数调用将产生相同的输出，这种特性称作引用透明性。引用透明性使得代码更容易被推理和验证，因为函数的行为仅仅依赖于它的输入参数。

六、持久化数据结构

持久化数据结构是指那些旧版本仍然保存未更改的数据结构，即使它们的新版本已经被创建。这与不变性相辅相成，在从编程中扮演重要角色。由于数据结构不会被真正地修改，因此多个函数可以安全地并发操作相同的数据，而不必担心数据一致性问题。

七、模块化与组合子

从编程鼓励模块化设计，模块化允许开发者将程序分解成高度解耦和可重用的组件。组合子方式可以用来组合这些模块与功能，实现更加复杂的操作。这种组合逻辑的能力增强了代码的表达力，并鼓励代码重用。

八、惰性评估

惰性评估是指延迟计算的执行直到其结果真正需要，这可以使得程序性能得到优化。在从编程语境中，这允许创建无限的数据结构和序列，如无限列表，只有在需要时才进行计算，这样就可以节约资源并避免不必要的计算。

九、类型系统

在某些从编程语言中，强大的类型系统可以帮助捕捉错误，并且提供关于函数和数据结构的额外信息。静态类型检查可以在编译时发现问题，而不是在运行时，这提高了软件的稳定性和可维护性。

十、编程范式的应用

从编程范式可以应用于多种编程语言中，不管是纯从编程语言如Haskell，还是支持多范式的语言如JavaScript、Python与Scala。通过运用从编程的原则和技术，开发者可以写出更清晰、可维护、更少错误的代码。

综上所述，从编程通过其丰富的概念和技术，提供了一个强大的架构，以帮助开发者构建稳定、可靠且易于维护的软件应用。随着软件开发界对代码质量和可维护性的关注逐渐升级，从编程作为一个编程范式正吸引越来越多的关注和实践。

相关问答FAQs：

1. 从编程的角度来看，"from"是一种用于导入（或引用）其他模块或库的关键字。那么，什么是模块和库呢？

在编程中，模块是一个包含代码的文件，它可以被其他程序引用和使用。通过导入模块，我们可以访问和运行该模块中定义的函数、变量和类。Python中，我们可以使用关键字"from"来导入模块。

库（library）是一组模块的集合，它们提供了很多有用的函数和方法，可以帮助我们快速实现特定的功能。比如，Python中的NumPy库提供了对数组和矩阵运算的支持，而Pandas库则提供了高效的数据处理和分析工具。

所以，当我们使用"from"关键字加上模块名去导入某个模块时，我们可以使用该模块中定义的函数、变量和类，而不需要在调用时使用完整的模块名。

2. "from"关键字的另一个用法是从某个模块中导入特定的变量、函数或类。那么，如何在Python中使用"from"关键字来选择性地导入特定的内容呢？

在Python中，我们可以使用"from"关键字加上模块名和变量名、函数名或类名的方式，来选择性地导入特定的内容。例如，我们可以使用以下语法：

from module_name import variable_name

这将引入模块中特定的变量，并且我们可以直接使用其名称，而不需要使用模块名进行限定。

同样的，我们也可以从某个模块中导入多个变量、函数或类。例如：

from module_name import variable1, function1, class1

这将同时导入模块中的多个内容。

3. 在Python编程中，"from"关键字还可以用于导入模块中的特定子模块。那么，什么是子模块，以及如何使用"from"关键字导入子模块呢？

在某些情况下，一个模块可能包含了多个相关的功能模块，这些功能模块被称为子模块。子模块可以提供更细粒度的功能，以便我们根据需要进行导入和使用。

使用"from"关键字导入子模块的语法与导入模块的方式相似。例如，假设我们有一个名为"module_name"的模块，其中包含了两个子模块："submodule1"和"submodule2"。我们可以使用以下方式导入子模块：

from module_name import submodule1

这将只导入"module_name"模块中的"submodule1"子模块，我们可以直接使用"submodule1"进行操作。

需要注意的是，导入子模块时，可以使用不带模块名的简化方式。但是，这种方式可能导致命名冲突，因此建议在使用时谨慎使用简化方式。

总结起来，"from"关键字在编程中的含义可以分为导入模块、导入特定内容和导入特定子模块等。通过合理地使用"from"关键字，我们可以更灵活地引入所需的函数、变量和类，提高代码的可读性和维护性。