各种函数式编程语言有哪些优缺点？

Question

我知道几种函数式编程语言 - F#、Lisp及其方言、R等等。然而，由于我从未使用过任何一种（尽管我提到的三种都在我的“学习”名单上），我想知道各种函数式编程语言的优缺点。在学习语言和实际应用中是否存在重大优缺点？

- Thomas Owens

---

Haskell 应该是你前两名的选择。 - fuentesjr

那个评论对我比较各种函数式语言没有什么帮助。 - Thomas Owens

你学习新事物的容易程度主要取决于你自己和你已经掌握的知识。你正在编写什么样的程序？用于哪个平台？哪些限制对你很重要？这个问题几乎无法回答，范围太广了。 - Brian Carper

这个问题在这里被问了多少次？ - StingyJack

如果你需要帮助的话，可以买本书，阅读文档，查阅计算机科学/学术期刊... - fuentesjr

Answer 1

Haskell是一种“极端”（惰性、纯粹）的语言，拥有活跃的用户、大量文档和可执行应用程序。

SML是一种“不那么极端”（严格、非纯）、拥有活跃用户、正式规范和多种实现（SML/NJ、Mlton、Moscow ML等）。实现方式因应用而异，涉及运行时环境的部署方式。

OCaml是带有态度的ML。它具备面向对象的特性，拥有活跃用户、文档、附加组件和可执行应用程序。

Erlang是并发的、严格的、纯粹的（大多数情况下），支持分布式应用程序。它需要单独安装运行时环境，因此在部署方面与生成可执行文件的语言有所不同。

F#类似于具备Microsoft支持和.NET库的OCaml。

Scala在JVM上运行，既可以作为具备高级功能的函数式语言使用，也可以简单地作为超强版Java使用，或同时兼备两者。这种灵活性被认为是学习函数式语言的缺点之一，因为很容易滑回命令式Java的方式。当然，如果想要使用现有的JVM库，这也是一个优势。

- Doug Currie

---

Scala在这种分类中适合哪个位置？ - Eddie

好问题，Eddie。我会添加的。 - Doug Currie

Answer 2

我不确定您的问题是关于一般的函数式语言，还是它们之间的区别。如果是关于函数式编程的一般信息，请参考以下内容：

http://paulspontifications.blogspot.com/2007/08/no-silver-bullet-and-functional.html

为什么函数式编程很重要

就函数式语言之间的区别而言：

函数式语言的独特特点

函数式语言的绝妙之处在于它们以λ演算和其他数学为基础。这导致可以更轻松地在不同语言之间使用相似的算法和思想。

就应该学习哪种语言而言：选择一个对你来说有舒适环境的语言。例如，如果你正在使用.NET和Visual Studio，则F#是一个非常好的选择。（实际上，VS集成使F#成为一个强有力的竞争者。）书籍“如何设计程序”（全文，免费，在线阅读），配合PLT Scheme也是一个不错的选择。

我有偏见，但 F# 看起来具有最大的“现实世界”潜力。这主要是因为它具有良好的 IDE/.NET 集成，允许您充分利用 .NET 和面向对象编程，同时保持很多函数式的优势（并以其他方式扩展它）。Scala 可能是一个有竞争力的选择，但它更像是一个具有一些函数式特性的面向对象语言；因此 Scala 不会带来如此大的生产力提升。

编辑：在有人评论之前，需要注意 JavaScript 和 Ruby。如果你正在进行那种类型的 Web 开发，Ruby 是另一个你可以考虑的东西，因为它包含了很多函数式概念，尽管不像其他语言那样精细。

最大的缺点是，一旦你看到你可以拥有的力量，你就不会满足于使用较差的语言。如果你被迫与还没有理解的人打交道，这将成为一个问题。

最后需要注意的是，唯一的“缺点”是“它太复杂了”。这实际上并不正确——函数式语言通常更简单——但如果你的脑海中已经有了多年的 C 或其他语言的经验，理解函数式概念可能是一个重要的障碍。一旦理解了，应该会相对顺利。

- MichaelGG

Answer 3

Lisp 具有平滑的学习曲线。你可以在一个小时内学会基础知识，当然要学习惯用语等需要更长时间。不过，Lisp 有许多方言，与主流环境如 Java 或 .NET 的交互困难。

我不建议使用 R，除非你需要进行统计分析。它是一种奇怪的语言，不完全是函数式的。你可以在 R 中进行函数式编程，但大多数人不这样做。

如果你熟悉 Microsoft 工具栈，那么 F# 可能很容易上手。而且它有一个巨大、经过充分测试的库，即 CLR。

你可以在任何语言中使用函数式编程风格，尽管有些语言比其他语言更容易实现。就这方面而言，你可以尝试 Python。

- John D. Cook

---

现在你可以使用像Clojure这样与JVM的互操作性非常好的Lisp语言 - 就我个人而言，我认为这种方法可以让你兼顾两者的优点。 - mikera

Answer 4

ML家族（SML/OCaml/F#）：

优点：

• 相当简单
• 有有效的实现（与Java/C#水平相当）
• 易于预测资源消耗（与惰性语言相比）
• 可读性强的语法
• 强大的模块系统
• （对于F#）：有大量的.Net库可用
• 具有可变变量

缺点：

• 有时过于简单（没有类型类=>存在重载问题）
• （除了F#）：标准库缺少一些有用的东西
• 具有可变变量 :)
• 不能有无限的数据结构（不是惰性语言）

我还没有提到大多数静态类型的函数式语言常见的特性：类型推断、参数化多态、高阶函数、代数数据类型和模式匹配。

- user57697

---

请问您能详细解释一下“lazy”吗？在 F# 中，序列表达式可以是无限的数据结构，并且生成每个元素的代码直到请求该元素时才运行。如果这不被认为是“lazy”，我想了解其定义。 - Joel Mueller

当然你可以在严格语言中模拟惰性，但这需要额外的编码。我应该提到，“与Haskell相比，默认情况下不能有”。 - user57697

Answer 5

我在大学学习了Haskell这门纯函数式语言，我可以说它非常强大，但是我也找不到实际的用途。

然而，我发现了这个网站：Haskell in practice。看看吧，真的很棒。

函数式编程范式的特点有时候是优点，有时候是缺点，这取决于情境和背景。其中一些特点包括：

• 高级别
• lambda函数
• 惰性求值
• 高阶函数
• 递归
• 类型推断

引用自维基百科：

效率问题

函数式编程语言在CPU和内存的使用方面比C和Pascal等命令式语言效率低，这一点已经广为人知[26]。然而，对于那些进行大量数值计算的程序来说，像OCaml和Clean这样的函数式语言与C语言的速度相似。对于处理大型矩阵和多维数据库的程序，设计了具有速度优化功能的数组函数式语言（如J和K）。

纯函数式语言被认为比命令式语言更慢。然而，在许多情况下，数据的不可变性可以提高执行效率，使编译器能够做出在命令式语言中不安全的假设，从而大大增加内联的机会。

惰性求值也可以加速程序，即使是渐近的，而且最多只能使其减速一个常数因子（然而，如果使用不当，它可能会引入内存泄漏）。

- Matias