声明式编程

声明式编程(英语:Declarative programming)或译为声明式编程,是对与命令式编程不同的编程范型的一种合称。它们建造计算机程序的结构和元素,表达计算的逻辑而不用描述它的控制流程[1]

概述

常见的声明式语言包括:数据库查询语言SQL的查询子集和XQuery英语XQuery正则表达式配置管理系统如Puppet管理配置语言。归入这种范型的很多语言,描述问题领域英语Domain knowledge内目标的性质,让电脑明白目标,而非流程,从而尝试极小化有关的副作用[2]。而命令式编程则需要用语言原语英语Language primitive来明确的指出每一步该怎么做[3]

可归入声明式编程范型的领域专属语言(DSL)还包括:yacc语法解析器,编译说明语言Make等。DSL不需要是图灵完全的,往往容易以一种纯声明式的方式来表达。很多文本标记语言例如HTMLMXMLXAMLXSLT往往是声明式的。

定义

声明式编程,通常被定义为除命令式以外的任何编程范型。同时存在一些其他的定义,简单的将声明式编程和命令式编程做对比,例如:

  • 告诉计算机需要计算“什么”而不是“如何”去计算的高级程序。
  • 明确的对应数理逻辑的编程语言[4]
  • 任何没有副作用的编程语言,或者更确切一点,任何引用透明的编程语言。

这些定义存在着一些重合。

子编程范型

声明式编程是一个笼统的概念,除了一些特定的领域专属语言之外,一些更加知名的编程范型也被归类为其子范型。

逻辑式编程

逻辑编程通常被看做是形式逻辑的理论,把计算看做推导,透过函数推理规则重写规则,来描述变量之间的关系。它的语言执行器(编译器解释器)采用了一个固定的算法,以从这些关系产生结果。作为典型代表的Prolog语言,声明关系并且对关系进行提问;它和许多逻辑编程语言,都允许副作用的存在。

函数式编程

函数式编程,尝试最小化状态英语State (computer science)带来的副作用,因此可以被归类入声明式编程,它现在因大幅简化了并行计算的编写难度而备受关注[5]。除了纯函数式编程语言如Haskell,多数函数式编程语言如SchemeClojureOCamlStandard ML等,允许副作用的存在。

约束式编程

约束式编程中,变量之间的关系是在约束中说明的,定义了问题的解的范围。这些约束然后被应用程序来求解,以使得每个变量获得一个值,并让最多的约束得到满足。约束式编程经常被用作函数式编程、逻辑编程甚至命令式编程的补充,用来解决人工智能中的约束满足问题

参见

参考

  1. ^ Lloyd, J.W., Practical Advantages of Declarative Programming 
  2. ^ declarative language. FOLDOC. 17 May 2004 [26 January 2020]. (原始内容存档于2015-08-10). 
  3. ^ Sebesta, Robert. Concepts of programming languages. Boston: Pearson. 2016. ISBN 978-0-13-394302-3. OCLC 896687896. 
  4. ^ Chakravarty, Manuel M. T. On the Massively Parallel Execution of Declarative Programs (学位论文). Technische Universität Berlin. 14 February 1997 [26 February 2015]. (原始内容存档于2015-09-23). In this context, the criterion for calling a programming language declarative is the existence of a clear, mathematically established correspondence between the language and mathematical logic such that a declarative semantics for the language can be based on the model or the proof theory (or both) of the logic. 
  5. ^ Marlow, Simon. Parallel and Concurrent Programming in Haskell: Techniques for Multicore and Multithreaded Programming. O'Reilly Media. 18 June 2013. ISBN 978-1449335946. 

外部链接