函數程式語言和闭包 (计算机科学)

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函數程式語言和闭包 (计算机科学)之间的区别

函數程式語言 vs. 闭包 (计算机科学)

函數式編程（functional programming）或称函数程序设计，又稱泛函編程，是一種編程典範，它將電腦運算視為數學上的函數計算，並且避免使用程序状态以及易变物件。函數程式語言最重要的基礎是λ演算（lambda calculus）。而且λ演算的函數可以接受函數當作輸入（引數）和輸出（傳出值）。 比起指令式編程，函數式編程更加強調程序执行的结果而非执行的过程，倡导利用若干简单的执行单元让计算结果不断渐进，逐层推导复杂的运算，而不是设计一个复杂的执行过程。. 在计算机科学中，闭包（Closure），又稱词法闭包（Lexical Closure）或函數閉包（function closures），是引用了自由变量的函数。这个被引用的自由变量将和这个函数一同存在，即使已经离开了创造它的环境也不例外。所以，有另一种说法认为闭包是由函数和与其相关的引用环境组合而成的实体。闭包在运行时可以有多个实例，不同的引用环境和相同的函数组合可以产生不同的实例。 闭包的概念出现于60年代，最早实现闭包的程序语言是Scheme。之后，闭包被广泛使用于函数式编程语言如ML语言和LISP。很多命令式程序语言也开始支持闭包。 在一些语言中，在函数中可以（嵌套）定义另一个函数时，如果内部的函数引用了外部的函数的变量，则可能产生闭包。运行时，一旦外部的 函数被执行，一个闭包就形成了，闭包中包含了内部函数的代码，以及所需外部函数中的变量的引用。其中所引用的变量称作上值(upvalue)。 闭包一词经常和匿名函数混淆。这可能是因为两者经常同时使用，但是它们是不同的概念。.

LISP

LISP是具有悠久歷史的計算機編程語言家族，有獨特和完全括號的前綴符號表示法。起源於西元1958年，是現今第二悠久而仍廣泛使用的高階編程語言。只有FORTRAN編程語言比它更早一年。LISP編程語族已經演變出許多種方言。現代最著名的通用編程語種是Common Lisp和Scheme。 LISP最初創建時受到阿隆佐·邱奇的lambda演算的影響，用來作為計算機程序實用的數學表達。因為是早期的高階編程語言之一，它很快成為人工智能研究中最受歡迎的編程語言。在計算機科學領域，LISP開創了許多先驅概念，包括：.

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ML语言

ML是一个通用的函數式編程语言，它是由爱丁堡大学的Robin Milner及他人在二十世纪七十年代晚期开发的。它的语法是从ISWIM得到的灵感。作为元语言的ML是为了帮助在LCF定理证明机中寻找证明策略而构想出来的。（之前的元语言是pplambda，它联合了一阶逻辑演算和有类型的多态的λ演算）。它使用了Hindley-Milner类型推论算法来推测大多数值的类型，而不需要四处使用注解。 ML一般被归为非纯函数式编程语言，因为它允许副作用和指令式编程。这一点和纯函数式编程语言——例如Haskell——很不一样。 ML特性包括：傳值呼叫（Call by value）的求值策略，一级函数，带有垃圾收集的自动内存管理，参数多态，静态数据类型，类型推论，代数数据类型，模式匹配和异常处理。 不像Haskell，ML使用及早求值，也就是说所有的子表达式总是被求值。导致的一个结果是你不能使用无穷表。然而，惰性求值产生的无穷表可以通过使用匿名函数来模拟。 今天在ML家族中有好几种语言：两种主要的方言是Standard ML和Caml，其他的包括F#－针对Microsoft.NET平台的开放研究项目。ML中的思想影响了众多的语言，例如Haskell，Cyclone和Nemerle。 ML的实力大多被用于语言设计和操作（编译器、分析器、定理证明机），但是它作为通用语言也被用于生化，金融系统，和宗谱数据库，一个P2P的客户／服务器程序等等。.

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Scheme

Scheme是一种函数式编程语言，是Lisp的两种主要方言之一（另一种为Common Lisp）。不同于Common Lisp，Scheme遵循極簡主義哲学，以一个小型语言核心作为标准，加上各种强力语言工具（语法糖）来扩展语言本身。 麻省理工學院與其他院校曾采用Scheme教授计算机科学入門課程。著名的入門教材《-zh-hans:计算机程序的构造和解释;zh-hant:電腦程式的構造和解釋-》（SICP）利用Scheme來解釋程序設計 。Scheme的廣泛受眾被視為一個主要優勢，然而不同實現之間的差異成為了它的一個劣勢。 Scheme最早由麻省理工學院的蓋伊·史提爾二世與傑拉德·傑伊·薩斯曼在1970年代發展出來，並由兩人發表的「λ論文集」推廣開來。 Scheme語言與λ演算關係十分密切。小寫字母「λ」是Scheme語言的標誌。 Scheme的哲学是：设计计算机语言不应该进行功能的堆砌，而应该尽可能减少弱点和限制，使剩下的功能显得必要。Scheme是第一個使用靜態作用域的Lisp方言，也是第一个引入“干净宏”和第一类续延的编程语言。.

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