E). Функциональное программирование

Обычные традиционные (императивные) языки высокого уровня, такие как Pascal, Cи, Ada и др. последовательно выполняют инструкции (операторы) программы и результаты размещаются в памяти.

В парадигме функционального программирования основным понятием является функция. Известно, что математические функции выражают связь между исходными данными и результатом. Процесс вычисления также имеет вход и выход, поэтому функция вполне может использоваться для описания вычислений.

Функциональная программа представляет собой набор определений функций. Функции определяются через другие функции или рекурсивно через самих себя. При выполнении программы функции получают параметры, вычисляют и возвращают результат, при необходимости вычисляя значения других функций.

На функциональном языке программист не должен описывать порядок вычислений. Нужно просто описать желаемый результат как систему функций. Функциональное программирование, нашло большое применение в теории искусственного интеллекта и её приложениях. К его основным особенностям можно отнести краткость и простоту, строгую типизацию, модульность, отсутствие (как правило) побочных эффектов.

Программы на функциональных языках обычно короче и проще, чем те же самые программы, написанные в других система программирования. Кроме этого, функциональные языки программирования лучше приспособлены к организации параллельных вычислений. Раз все функции для вычислений используют только свои параметры, можно вычислять независимые функции в произвольном порядке или параллельно, на результат вычислений это не повлияет.

Следует отметить, что в традиционных языках программирования (например, Си++) вызов функции приводит к вычислению всех аргументов. Этот метод вызова функции называется «вызов по значению». Если какой-либо аргумент не использовался в функции, то результат вычислений пропадает, следовательно, вычисления были произведены впустую. В каком-то смысле противоположностью «вызова по значению» является «вызов по необходимости», который используется в функциональных языках программирования. В этом случае аргумент вычисляется, только если он нужен для получения результата.

В функциональном программировании широко используется понятие рекурсии, способа общего определения множества объектов или функций через эти же функции и объекты, с использованием ранее заданных частных определений.

Понятие функционального программирования часто связывают с языком Lisp (от английского сокращения LISt Processing language - «язык обработки списков») В настоящее время известно множество его реализаций. Например, Common Lisp стандартизованный диалект языка Lisp. Он был разработан с целью объединения разрозненных его диалектов.

Common Lisp - мультипарадигменный (то есть, поддерживающий несколько парадигм) язык программирования общего назначения. Он поддерживает комбинацию процедурного, функционального и объектно-ориентированного программирования. Его используют в самых разных проектах – в интернет-серверах, серверах приложений, в клиентах взаимодействующих с реляционными и объектными базами данных, в научных расчётах и игровых программах.