JS是函数 - JavaScript

JavaScript是一种高级编程语言，主要用于在网页上为用户提供动态交互体验。与其他编程语言不同的是，JavaScript也被视为一种函数式编程语言。这篇文章将介绍JS是如何函数式编程的。

函数在JS中的地位

在JS中，函数被看作是第一类对象（First-Class Object），也就是说它和其他的数据类型一样，可以用来赋值给变量，作为函数参数和返回值。

函数作为变量：

let greet = function(name) {
  console.log('Hello ' + name + '!');
};

greet('Alice'); // Hello Alice!

函数作为参数：

let add = function(a, b) {
  return a + b;
};

let calculator = function(opr, a, b) {
  return opr(a, b);
};

console.log(calculator(add, 2, 3)); // 5

函数作为返回值：

let getReminderFn = function(divisor) {
  return function(dividend) {
    return dividend % divisor;
  };
};

let reminderOf5 = getReminderFn(5);
console.log(reminderOf5(12)); // 2

高阶函数

高阶函数（Higher-Order Function）是指接受一个或多个函数作为参数，并且/或者返回一个函数的函数。

例如， map()、filter() 和 reduce() 都是高阶函数，它们接受一个函数作为参数。

let a = [1, 3, 5, 7, 9];
let squares = a.map(function(x) {
  return x * x;
});

console.log(squares); // [1, 9, 25, 49, 81]

let a = [1, 3, 5, 7, 9];
let evens = a.filter(function(x) {
  return x % 2 == 0;
});

console.log(evens); // []

let a = [1, 3, 5, 7, 9];
let sum = a.reduce(function(acc, val) {
  return acc + val;
});

console.log(sum); // 25

纯函数

在函数式编程中，纯函数是指不对外部状态做任何更改，并且对于相同的输入总是返回相同的输出的函数。

例如，函数 reverse() 并不是纯函数，因为它会改变输入数组。而函数 slice() 就是一个纯函数，因为它只是返回输入数组的子数组，并不改变原数组。

纯函数具有以下优点：

• 更易于测试，因为相同的输入总是返回相同的输出；
• 更容易推理和理解，因为它们只通过输入和输出来定义；
• 更容易组合，因为它们不会有任何意外副作用。

尾调用优化

编译器可以对尾部递归函数进行优化，使得它们在运行时只占用一个堆栈帧。这样可以避免栈溢出的问题，使得递归函数在不增加内存负担的情况下可以处理更多的数据。

下面是一个朴素的阶乘实现：

function factorial(n) {
  if (n === 0) {
    return 1;
  } else {
    return n * factorial(n - 1);
  }
}

console.log(factorial(5)); // 120

该实现是非尾递归的。在计算5!的时候，调用栈的深度为5。如果n的值非常大，那么递归的深度也将迅速增加，可能会导致栈溢出的问题。

现在，我们可以使用尾调用优化将其转化为尾递归实现：

function factorial(n, acc = 1) {
  if (n === 0) {
    return acc;
  } else {
    return factorial(n - 1, acc * n);
  }
}

console.log(factorial(5)); // 120

由于 factorial() 最后一步只是返回同样的函数调用，并且它不会增加栈的深度，所以这个实现是尾递归的。在计算5!的时候，调用栈的深度仅为1。

参考文献

• MDN Web 文档
• 你不知道的 JavaScript
• 函数式编程