基于Golang的函数式编程在软件设计模式中的应用

函数式编程强调数据的映射关系,函数变化只与输入变量有关,不依赖外部系统的数据。这种表达式描述强调程序执行结果的编程模式,非常适合当代复杂软件结构系统的优化管理。越来越多的编程语言开始支持函数式编程开发。软件设计模式是对设计开发中面临的系列问题所给出的具有普遍意义的解决方案,是开发人员长期开发的经验结晶,是经过反复实验的结果。论述了函数式编程的基本原理和主要特征,利用高阶函数特性实现了软件设计模式,优化了代码结构,扩展了功能实现。

基于函数式编程的编译原理理实一体化“金课”建设

总结基于函数式编程的编译原理课程改革历程,针对当前编译原理实验教学与当前国产化平台联系不紧密等问题,基于函数式编程提出一种使用龙芯Loong Arch指令架构改造实验体系的构想,并基于此讨论建设编译原理理实一体化“金课”的方法。

F#函数式编程教学方法研究

函数式编程语言及函数特性在工业界逐渐流行,函数式编程语言教学具有重要的理论与现实意义。以提高教学质量为目的,通过仔细分析默认不可变、高阶函数、模式匹配、数据与函数解耦等编程语言特征,采用讨论对比与实践方法,研究函数式编程语言教学方法,对学生编程思维进行训练,并对未来编程技术发展趋势进行分析。采用实例编程教学与不同语言对比相结合的方法,使《函数式编程语言》教学质量得到有效提升。

基于Linux的多核并行可伸缩函数式编程研究

现有编程模型在面向多核并行计算时,通常表现出线程安全和数据同步控制困难,以及通用性差等问题。在函数可以摆脱状态信息的特点基础上,提出基于Linux平台的多核并行可伸缩函数式编程模型。利用函数的复合和嵌套来描述应用程序任务,完成编程过程中的数据传递和问题拆分,考虑到语法解析与编译过程对模型构建的约束,采用运行时构建动态树,并将动态树的并行处理转化为求解NP问题,根据动态树节点特征进行任务排序。动态树的NP问题又可进一步转化为对资源的访问,设计乘法级数增长的任务窃取策略,充分考虑窃取目标和规模以及窃取时机。最后为保证Linux平台应用涉及的数据和通信完整性和安全性,设计了一种64bits定长哈希并行计算,并验证了上述算法的分布随机性与均匀性。基于Linux平台对所设计的编程模型进行性能测试,实验结果证明函数式编程模型能够显著降低应用程序的执行时间,在提高多核利用率的情况下,显著提升多核并行编程的可伸缩性。

函数式编程探析

计算机硬件水平的迅速提高为函数式编程提供了充分的发展空间。在主流编程语言中处处可见函数式身影。借助高阶函数和闭包的特性,受益于纯函数的诸多优势,开发人员开始用新的编程思维去设计和实施项目。通过改良传统的编程范式,融入函数式编程的优越特性,软件行业定会朝着更加规范的方向迈进。

使用Python函数式编程进行空间回归分析

针对使用传统的编程方式进行空间回归分析过于繁杂的问题,本文提出将Python函数式编程引入空间回归分析方法,分析和探讨脚本语言+函数式编程方式在GIS数据分析中的推广应用前景。编程实践证明,采用Python函数式编程,结合既有的开源软件包,可以有效提高编程效率,减少代码量,将实践人员的注意力集中在问题本身。

基于函数式编程语言的事件驱动模型的设计与实现

函数式编程语言在移动游戏研发中使用十分普遍,例如客户端的Lua、Java Script,服务端的Ruby、Erlang、Java Script。但目前对移动游戏开发框架的设计大多是基于传统面向对象的方法,并没有很好地利用函数式编程语言的特性。针对项目代码模块的通信问题,通过借鉴面向对象(OOP)中的观察者模式以及现有的函数式编程语言的开源框架Node.js,设计并实现一种适用于函数式编程语言的事件驱动模型FPEDM(Functional Programming Event Driven Model)。该模型具有简单易用,扩展性强,与移动游戏软件耦合度低、复用性好的特点,应用到项目开发中可大大提高开发效率,简化项目框架的复杂度。

函数式编程语言发展及应用

函数式编程语言从诞生至今得到了快速的发展,函数式编程语言相对于其他命令式编程语言有更强的数学表达性,因为函数式编程语言将计算机的计算作为相应函数的计算,从而将函数的定义和调用作为计算程序。本文介绍了函数式编程语言的发展和应用以及函数式编程语言和其他类程序语言的比较,最后总结了函数是编程语言的使用价值和意义。

基于函数式编程的计算机专业基础理论教学改革实践

针对计算机专业基础理论课程教学手段相对陈旧、理论与实践教学存在明显“断点”的现实状况,分析基于函数式编程的基础理论教学优势,提出引入函数式编程作为验证实验环境、围绕函数式程序代码进行理论讲解的改革方案。基于这一思路介绍对离散数学和编译原理2门课程的系统性改造,最后说明实践效果。

函数式编程在Scala中的实现

Scala编程语言近来抓住了很多开发者的眼球。它是面向对象编程语言,又无缝地结合了命令式和函数式的编程风格。它也可以访问现存的数之不尽的Java类库,这让(潜在地)迁移到Scala更加容易。基于其函数式编程特性,Scala在大数据时代越来越炙手可热,甚至有人认为它会是下一代Java。本文讨论Scala的几个主要的函数式编程特性。

函数式编程在前端开发中的应用

在日常业务开发中,随着功能与业务的需求不断更迭,前端代码的也越来越复杂,随着时间的推移,代码的复杂度往往会成长到一个我们无法接受的地步。自从约翰·冯·诺伊曼设计出lambda演算的形式系统,函数式编程就因为其无状态性和不变性所带来的不易生产错误而受到越来越多的关注和使用,在多种开发语言中起到了重要作用,而在今年(2022年)正式发布的VUE3.0前端开发框架中,也正式拥抱函数式编程。本文旨在说明如何通过ECMAScript6将函数式编程应用于前端代码,让JavaScript代码不会变的过于复杂。

函数编程技术在计算机数学教学中的应用探讨

计算机数学,又称离散数学,是计算机学科的重要专业基础课程。在实际教学中发现,计算机科学专业的学生对该课程感兴趣的不多,多数畏惧其概念多、理论强且抽象。利用一种函数式程序设计语言(Haskell)辅助学生进行计算机数学中相关概念理解及其实际编程实验,主要针对课程教学中代数系统(如群)知识点,通过群定义及其性质验证实验来介绍函数编程技术,可以帮助计算机专业学生更好地学习理解计算机数学课程,并能充分调动其学习积极性和主动性,还可培养学生接受新知识的能力。

函数响应式编程在IOS平台下的实践

本文介绍了函数响应式编程思想，通过信号来记录值的变化，同时信号可以被叠加、分割或合并，来处理复杂逻辑，从而实现函数响应式编程。同时本文还介绍了在IOS平台下基于函数响应式编程思想的第三方开源库Reacti-veCocoa及其实践。除了介绍ReactiveCocoa的具体编程实践，还介绍了MVVM设计模式，它不同于传统的MVC设计模式，具有低偶和、可重用性、独立开发、可测试性等优点。

分布式并行编程模型MapReduce及其应用研究

在传统的并行编程模型中,对大量数据如何进行并行计算、如何为每个任务分发数据、如何处理单点故障等问题,都需要大量的程序分析和设计,这些问题的有效处理都需要程序员显式地使用有关技术来解决.对于程序员来说,这是一项具有极大困难的工作,使得原本简单的运算反而变得非常复杂,这些问题的存在也在一定程度上制约了并行程序的普及.而MapReduce计算模型能有效地解决上述问题,阐述了Google的MapReduce计算模型的实现机制,并通过实例描述了该模型的执行过程.

函数化与逻辑化编程下的新型扁平化编程

软件开发的一个关键问题是对数据结构间的联系(Relation)的处理,包括单向联系以及双向联系。传统方法对于联系的处理有严重的缺陷,已有的较新的解决方案同样存在不足。提出了一个新的解决方案,即通过函数式编程表达单向联系及变化,并通过逻辑式编程表达双向联系,以解决传统方法中的数据逻辑杂糅问题,并在此基础上提出"扁平化编程"理念。以一个构建社交网站的案例,说明了扁平化编程的可行性及有效性。

榫卯:一种可组合的定制化内存分配框架

动态内存分配器是现代应用程序重要组成部分,它负责管理空闲内存并处理用户内存请求.现代通用动态内存分配器能够提供较为平衡的性能与内存利用率,但考虑到不同应用场景的内存使用情况和优化目标不同,使用通用内存分配器并非最优解.针对应用场景定制的专用内存分配器通常能够更好地满足系统需要,然而编写专用内存分配器较为费时,也容易出错.开发者通常使用内存分配框架搭建专用动态内存分配器.然而,现有的内存分配框架存在抽象能力较差,组合性与定制性不足的问题.为此,从函数式编程视角审视动态内存分配过程,基于函数可组合性提出了一种可组合的定制化动态内存分配器框架榫卯.榫卯框架将系统内存分配抽象为多个互不耦合的内存分配层级函数的组合,这些层级函数能够扩展出策略槽,以提供更高的定制性和组合性.榫卯框架基于标准C实现,依赖C预处理器的元编程特性实现层级函数组合的零性能开销.开发者能够通过组合与定制分配器的层级函数,快速构建出适合应用场景的内存分配器.为了证明榫卯框架的有效性,使用榫卯框架构建了3种不同的内存分配器实例:tlsfcc,hslab与wfslab,其中tlsfcc针对多核嵌入式应用场景,通过替换同步策略优化并发吞吐率;hslab是核心感知的slab式分配器,通过定制线程缓存优化在异构硬件的性能;wfslab是低延迟的无等待/无锁分配器.为了评估这3种内存分配器实例,通过运行基准测试对比现有内存分配器.实验分别在8核x86/64平台和8核异构aarch64嵌入式平台进行.实验表明tlsfcc与原始tlsf分配器相比,在上述两个平台上分别取得了平均1.76和1.59的加速比;对比hslab与类似架构的tcmalloc,它在两个平台的平均执行时间仅为tcmalloc的69.6%和85.0%;wfslab则取得了参与实验对比的内存分配器中最小的最差情况内存请求延迟,其中包括目前最先进的无锁内存分配器mimalloc和snmalloc.

基于简化分布式模型与数据结构理论的SPARK教学方法研究

针对高校云计算或大数据课程SPARK编程章节中的学生难懂问题进行分析,提出从数据结构理论的角度理解SPARK函数式编程的特点,从简化的分布式模型分析SPARK框架的结构,从而帮助学生轻松掌握SPARK编程。

λ表达式在Java中的应用

λ表达式是Java语言更好地实现函数式编程的重要基础。简单介绍了λ表达式与高阶函数,着重从应用角度分析了λ表达式的具体应用形式和步骤,在此基础上阐释了λ表达式的意义,为组织或技术人员实现函数式编程提供了一种行之有效的参考。

.NET语言和模式的简析

CLR的目标之一就是语言和API无缝集成在同一运行时中。像Ruby等实现属于动态语言范畴,F#的函数化语言。该文讲述这些语言模式其中一些重要实现的内容助于说明一些新语言和旧模式将会如何影响C#和VB未来版本的设计和实现。要了解新设计所表现出来的变化,了解传统语言与新语言之间的差异。此方面涉及:OO、函数式编程以及动态编程。

防火墙规则间包含关系的解析方法

针对防火墙规则集中规则间的相互关系难以把握,从而导致防火墙无法正确地过滤数据包的问题,提出了一种基于集合理论的规则间包含关系的解析方法。该方法在不考虑规则动作的情况下,基于集合理论的包含关系来解析和分类规则之间的关系,简化了分析规则间相互关系的过程。并且使用高效的函数式编程语言Haskell实现了所提出的方法,整体代码简洁、易于维护和扩展。实验结果表明,对于中小规模的防火墙规则集,能够快速而有效地解析规则间的包含关系,并且能够为后续的规则间的异常检测提供重要的依据。