הבדל מפתח - תכנות פונקציונלי לעומת תכנות חובה
ההבדל העיקרי בין תכנות פונקציונלי לתכנות ציווי הוא שהתכנות הפונקציונלי מחשיב את החישובים כפונקציות מתמטיות ונמנע משינוי מצב ונתונים ניתנים לשינוי בעוד שתכנות ציווי משתמש בהצהרות שמשנות את מצב התוכניות.
פרדיגמת תכנות מספקת סגנון של בניית המבנה והאלמנטים של תוכנת מחשב. פרדיגמות התכנות עוזרות לסווג שפות תכנות על סמך תכונותיהן. שפת תכנות עשויה להשפיע על פרדיגמות נוספות.בפרדיגמה מונחה עצמים, התוכנית בנויה באמצעות אובייקטים, והאובייקטים מעבירים מסרים בשיטות. תכנות הלוגיקה יכול לבטא חישוב באופן בלעדי במונחים של לוגיקה מתמטית. שתי פרדיגמות תכנות נוספות הן תכנות פונקציונלי ותכנות ציווי. תכנות פונקציונלי מאפשר לבטא חישובים כהערכה של פונקציות מתמטיות. תכנות ציווי מספק הצהרות שמשנות במפורש את מצב הזיכרון. מאמר זה דן בהבדל בין תכנות פונקציונלי לתכנות ציווי.
מהו תכנות פונקציונלי?
תכנות פונקציונלי מבוסס על מתמטיקה. עקרון המפתח מאחורי תכנות פונקציונלי הוא שכל החישוב נחשב כשילוב של פונקציות מתמטיות נפרדות. פונקציה מתמטית ממפה קלט לפלטים. נניח שיש פונקציה בשם f(x)=xx. ערך x 1 ממופה לפלט 1. ערך x 2 ממופה לפלט 4.ערך x 3 ממופה לפלט 9 וכן הלאה.
איור 01: דוגמה לשפת תכנות פונקציונלית – Haskell
בתכנות פונקציונלי, התבניות נחשבות. שפות התכנות הפונקציונליות Haskell, משתמשת בשיטה שלהלן כדי למצוא את סיכום המספרים.
לפונקציית הסכום יש ערכי מספר שלם, והתוצאה תהיה גם מספר שלם. ניתן לכתוב אותו כסכום: [int] -> int. ניתן לבצע את הסיכום על ידי ביצוע התבניות שלהלן.
sum[n]=n, הסכום של מספר אחד הוא המספר עצמו.
אם יש רשימה של מספרים, ניתן לכתוב אותה באופן הבא. ה-n מייצג את המספר הראשון, ו-ns מייצג את המספרים האחרים
sum (n, ns)=n + sum ns.
ניתן ליישם את התבניות שלמעלה כדי למצוא את הסיכום של שלושה מספרים שהם 3, 4, 5.
3 + סכום [4, 5]
3 + (4 + סכום [5])
3+ 4 + 5=12
לפונקציה או ביטוי נאמר שיש תופעות לוואי אם הוא משנה מצב כלשהו מחוץ לתחום שלו או שיש לו אינטראקציה ניתנת לצפייה עם הפונקציות הקוראות שלו מלבד הערך החוזר. תכנות פונקציונלי ממזער את תופעות הלוואי הללו. שינויי המצב אינם תלויים בכניסות הפונקציה. זה שימושי כאשר מבינים את התנהגות התוכנית. חסרון אחד של תכנות פונקציונלי הוא שלימוד תכנות פונקציונלי קשה יותר בהשוואה לתכנות חובה.
מהו תכנות חובה?
תכנות ציווי היא פרדיגמת תכנות שמשתמשת בהצהרות שמשנות את מצב התוכנית. הוא מתמקד בתיאור אופן הפעולה של תוכנית. שפות תכנות כמו Java, C ו-C הן שפות תכנות חיוניות.זה מספק הליך צעד אחר צעד מה לעשות. שפות תכנות ציווי מכילות מבנים כגון if, else, while, עבור לולאות, מחלקות, אובייקטים ופונקציות.
איור 02: דוגמה לשפת תכנות ציווית - Java
את הסיכום של עשרה מספרים ניתן למצוא ב-Java באופן הבא. בכל איטרציה, הערך i מתווסף לסכום ומוקצה למשתנה הסכום. בכל איטרציה, ערך הסכום ממשיך להתווסף לסכום שחושב קודם לכן.
int sum=0;
for (int i=0; i<=10; i++) {
sum=sum + i;
}
תכנות חיווי קל ללמידה, הבנה וניפוי באגים. קל למצוא את מצב התוכנית בגלל שימוש במשתני מצב. כמה חסרונות הם שזה יכול להאריך את הקוד ויכול גם למזער את יכולת ההרחבה.
מהו הדמיון בין תכנות פונקציונלי לתכנות ציווי?
הן תכנות פונקציונלי והן תכנות ציווי הן פרדיגמות תכנות
מה ההבדל בין תכנות פונקציונלי לתכנות ציווי?
תכנות פונקציונלי לעומת ציווי |
|
| תכנות פונקציונלי היא פרדיגמת תכנות הרואה בחישוב הערכה של פונקציות מתמטיות ונמנעת משינוי מצב ונתונים הניתנים לשינוי. | Imperative Programming היא פרדיגמת תכנות שמשתמשת בהצהרות, שמשנות את מצב התוכנית. |
| מבנים | |
| תכנות פונקציונלי מכיל קריאות לפונקציות ופונקציות מסדר גבוה יותר. | תכנות חיווי מכיל if, else, while, עבור לולאות, פונקציות, מחלקות ואובייקטים. |
| שפות תכנות | |
| Scala, Haskell ו-Lisp הן שפות תכנות פונקציונליות. | C, C++, Java הן שפות תכנות חיוניות. |
| פוקוס | |
| תכנות פונקציונלי מתמקד בתוצאה הסופית. | תכנות חיווי מתמקד בתיאור אופן הפעולה של תוכנית. |
| Simplicity | |
| תכנות פונקציונלי קשה. | תכנות חיווי קל יותר. |
סיכום – תכנות פונקציונלי לעומת תכנות חובה
פרדיגמת תכנות מספקת סגנון של בניית המבנה והאלמנטים של תוכנת מחשב. תכנות פונקציונלי ותכנות ציווי הם שניים מהם. ההבדל בין תכנות פונקציונלי לתכנות ציווי הוא שתכנות פונקציונלי מחשיב את החישובים כפונקציות מתמטיות ונמנע משינוי מצב ונתונים ניתנים לשינוי בעוד שתכנות ציווי משתמש בהצהרות שמשנות את מצב התוכניות.
