ФункционалыОсновываясь на едином представлении данных и программ, функции в качестве аргумента можно передать другую функцию. Аргумент, значение которого является функция, называют в функциональном программировании функциональным аргументом, а функцию, имеющую функциональный аргумент – функционалом. Аргументом функции может быть функция, однако, функция может быть и результатом. Такие функции называют функциями с функциональным значением. Функционал также может быть с функциональным значением. Применяющие функционалы Одним из основных типов функционалов являются функционалы, позволяющие применять функциональный аргумент к его параметрам. Такие функционалы называются применяющими или аппликативными функционалами. К применяющим функционалам относятся функции APPLY и FUNCALL. APPLY является функцией двух аргументов: функции и списка, к элементам которого применяется функция. Синтаксис функционала APPLY: (apply fn список) Û (fn ’x1, ’x2,..., ’xn), где список=(x1 x2... xn) Например: >(apply ’+ ’(2 3)) >(setq f ’+) + >(apply f ’(2 3)) Функционал FUNCALL по своему действию аналогичен APPLY, но аргументы для вызываемой функции он принимает не списком, а по отдельности: (funcall fn x1 x2... xn) Û (fn x1 x2... xn) Например: >(setq f ’+) >(funcall f 2 3) Отображающие функционалы Важный класс функционалов в практическом программировании на языке Лисп образуют отображающие функции или MAP-функции. MAP-функционалы являются функциями, которые некоторым образом отображают список (последовательность) в новую последовательность или порождают побочный эффект, связанный с этой последовательностью. Имена MAP-функций начинаются на MAP, и их вызов имеет вид: (MAPX fn l1 l2... lN) Здесь l1... lN – списки, а fn – функция от N аргументов. Как правило, MAP-функция применяется к одному аргументу-списку, т.е. fn является функцией от одного аргумента: (MAPX fn список) MAP-функция применяет функциональный аргумент к каждому элементу списка, заданного вторым аргументом, или к каждому cdr этого списка. В таблице 6.1 приведены основные типы MAP-функций.
Таблица.6.1. Основные типы Map-функций
Значение функционала mapcar вычисляется путем применения функции fn к последовательным элементам xi списка, являющегося вторым аргументом:
(mаpcar fn ’(x1 x2... xN)) Û (list (fn ’x1) (fn ’x2)... (fn ’xN)) Например: >(mapcar ’list ’(1 2 3)) ((1) (2) (3)) Функционал maplist работает подобно mapcar, но действия осуществляются не над элементами списка, а над последовательными cdr этого списка. Например: >(maplist ’list ’(1 2 3)) (((1 2 3)) ((2 3)) ((3))) Функционалы mapcan и mapcon – аналоги функций mapcar и maplist, но эти функции не строят новый список из результатов, а объединяют результаты в один список: (mapcan fn ’(x1 x2... xN)) Û (nconc (fn ’x1) (fn ’x2) (fn ’x3)... (fn ’xN)) Например: >(mapcan ’list ’(1 2 3)) (1 2 3) >(mapcon 'list '(1 2 3)) ((1 2 3) (2 3) (3)) Если значением вызова функционального аргумента является NIL, то в объединенном списке его не видно. Это свойство функционалов mapcan и mapcon используется для реализации фильтров: например, можно использовать эти функционалы для удаления элементов, которые удовлетворяют (или не удовлетворяют) определенному условию. Подобную функцию remove-if (удаление элементов, удовлетворяющих условию) можно реализовать следующим образом: (defun remove-if (funarg list) (mapcan #’(lambda (elem) (if (funcall funarg elem) nil (list elem))) list)) Теперь для удаления всех цифровых элементов списка (1 a 2 c 3 g) достаточно выполнить следующий вызов функции remove-if: >remove-if ’numberp ’(1 a 2 c 3 g)) (a c g)
Функционалы mapc и mapl также аналогичны функциям mapcar и maplist, но не собирают и не объединяют результаты. Результаты просто теряются, а в качестве значения возвращается значение второго аргумента функции: (mapc fn список) Û (prog2 (mapcar fn список) список) Например: >(mapc ’list ’(1 2 3)) (1 2 3) >(mapl ’list ’(1 2 3)) (1 2 3) Функционалы mapc и mapl прежде всего используют для получения побочного эффекта: >(defun f (u v) (set u v)) F >(mapc ’f ’(a b c) ’(1 2 3)) (A B C) >b
|
