Informatik Programmierung – Funktionale Programmierung

Rückseite

Ein Programmierparadigma, das Berechnung als Auswertung mathematischer Funktionen behandelt und veränderbare Zustände sowie Seiteneffekte vermeidet.

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Datenstrukturen können nach Erstellung nicht verändert werden; Operationen geben neue Instanzen zurück statt bestehende zu mutieren.

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Funktionen, die andere Funktionen als Parameter entgegennehmen oder Funktionen als Rückgabewert liefern – z. B. map, filter, reduce.

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Für gleiche Eingaben liefert sie immer gleiche Ausgabe und erzeugt keine Seiteneffekte wie I/O oder Zustandsänderungen.

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Ein Ausdruck kann jederzeit durch seinen Wert ersetzt werden, ohne das Programmverhalten zu ändern – Voraussetzung für Gleichheitsreasoning.

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Da Variablen nicht mutierbar sind, ersetzt Rekursion iterative Konstrukte; Tail-Call-Optimierung verhindert Stack-Overflows bei Endrekursion.

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Map transformiert jedes Element, filter wählt Elemente per Prädikat aus, reduce aggregiert eine Liste zu einem einzelnen Wert.

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Umwandlung einer Funktion mit mehreren Argumenten in eine Kette von Funktionen, die jeweils genau ein Argument entgegennehmen.

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Fixierung einiger Argumente einer Funktion, wodurch eine neue Funktion mit reduzierter Arität entsteht – verwandt, aber nicht identisch mit Currying.

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Ein Typkonstruktor mit einer map-Operation, die Struktur bewahrt und Funktionen auf die enthaltenen Werte anwendet – z. B. List, Option, Promise.

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Ein Functor mit zusätzlichen Operationen unit (wrap) und flatMap (bind), der sequenzielle Komposition mit Kontext ermöglicht – z. B. für Fehlerbehandlung oder State.

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Ausdrücke werden erst beim tatsächlichen Bedarf ausgewertet, was unendliche Datenstrukturen und Short-Circuiting ermöglicht – Standard in Haskell, optional in Scala.

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Deklarativ beschreibt WAS berechnet wird (Ausdrücke), imperativ beschreibt WIE Schritt für Schritt (Anweisungen mit Zustandsänderungen).