第四节 编程范式

一、编程语言

• 机器语言：8086指令格式
• 汇编语言
• 中级语言：
• • 面向过程代表——C
• 高级语言：
• • 面向对象代表——C++；
• • 函数式代表——Lisp;
• • 多范式代表——JavaScript

C/C++：

1. C：“中级语言”过程式语言代表

• 可对位，字节，地址直接操作
• 代码和数据分离倡导结构化编程
• 功能齐全∶数据类型和控制逻辑多样化
• 可移植能力强

2. C++：面向对象语言代表

• C with Classes
• 继承
• 权限控制
• 虚函数
• 多态

Lisp

函数式语言代表

• 与机器无关
• 列表：代码即数据
• 闭包

JavaScript

基于原型和头等函数的多范式语言：

• 过程式
• 面向对象
• 函数式
• 响应式

二、编程范式

程序语言特性

• 是否允许副作用
• 操作的执行顺序
• 代码组织
• 状态管理
• 语法和词法

常见编程范式：

1. 命令式：面向过程、面向对象
2. 声明式：函数式、响应式

过程式编程：

• 自顶向下
• 结构化编程

面向过程：

1. 面向对象问题：数据与算法关联弱；不利于修改和扩充；不利于代码重用
2. 面向对象编程：

• 封装：关联数据与算法
• 继承：无需重写的情况下进行功能扩充
• 多态：不同的结构可以进行接口共享，进而达到函数复用
• 依赖注入：去除代码耦合

3. 面向对象编程五大原则：

• 单一职责原则SRP
• 开放封闭原则OCP
• 里式替换原则LSP
• 依赖倒置原则DIP
• 接口分离原则ISP

函数式编程：

• 函数是“第一等公民”

• 纯函数 / 无副作用

• 高阶函数 / 闭包

• 函数式编程_First Class Function：聚合转发

• 函数式编程_Pure Function：

   优势：可缓存、可移植、可测试、可推理、可并行

• 函数式编程_Composition：手动组合
• 函数式编程_Functor：可以当作容器的类型，类型支持对容器内元素进行操作

常见functor：Array(Iterable).map,Promise.then

• 函数式编程_Monad：可以去除嵌套容器的容器类型

常见monad:Array.flatMap Promise.then

• 函数式编程_Applicative：直接对两个容器直接操作

• ldentity: Maybe(id).ap(v)=== V;
• Homomorphism: Maybe(f).ap(Maybe(x))=== Maybe(f(x));
• lnterchange: v.ap(Maybe(x))=== Maybe(f => f(x)).ap(v);
• Composition: Maybe(compose).ap(u).ap(v).ap(w)=== u.ap(v.ap(w));

响应式编程：

• 异步/离散的函数式编程
• • 数据流
• • 操作流
• • • 过滤
• • • 合并
• • • 转化
• • • 高阶

• 响应式编程_Observable：观察者模式、迭代器模式、Promise/EventTarget超集
• 响应式编程_操作符：响应式编程的“compose”
• 合并、过滤、转化、异常处理、多播
• 响应式编程_Monad:去除嵌套的Observable

三、领域特定语言

Domain-specific language (DSL):应用于特定领域的语言

• HTML
• SQL

lexer：

• SQL Token 分类：注释、关键字、操作符、空格、字符串、变量

Parser

1. 语法规则：

• 推导式:表示非终结符到(非终结符或终结符)的关系。
• 终结符:构成句子的实际内容。可以简单理解为词法分析中的token
• 非终结符:符号或变量的有限集合。它们表示在句子中不同类型的短语或子句。

2. Parser_LL： LL：从左到右检查，从左到右构建语法树
3. Parser_LR： LR：从左到右检查，从右到左构建语法树

• LL(K) > LR(1) > LL(1)

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