計算機語言的實質 - 2

迭代

對於函數是 first-class 的語言來講，迭代的變形不少，從 Python 的 Comprehensive 到， Perl 的 map, 迭代是最能體會函數式語言威力的地方。

[ x * 5 for x in [1,2,3,4] ]

       (map (fn (x) (* x 5)) [1,2,3,4])

       map { $_ * 5 } (1 .. 5);

while 守衛循環

while 循環是設置一個條件，內部循環執行一段代碼，而且設置迭代變量。

while ($x > 1) {
        last if $x == 10;
        say($x);
        $x++;
    }

在 while 條件表達式中的變量是外部的，反覆執行代碼部分屬於內部，但做用於同一個變量。

還有一種 while 守衛循環是在內部賦值：

{
        my $x = 0;
        $x++;
    } until ($x > 10);

其實，只要保護好變量不被意外賦值，兩種形式都是能夠互相轉換的。

並行循環

在支持並行的語言中，若是循環和順序無關，彼此之間的計算結果沒有前後依存關係，就可使用並行循環。並行循環充分利用多核的計算資源，能明顯提升代碼的效率。

線程或進程

多個結果不互相依存的計算過程，尤爲是網絡讀寫這種耗時較長的工做，一般同時用許多獨立的線程來完成，以充分利用等待的時間段，多作些工做。爲了蒐集和容納這些進程的工做結果，一般會用到隊列。

隊列是一種特別的數據結構，有點像數組，但又有時間上的限制，防止死鎖進程致使的程序終止。有一些容錯機制。

有了多線程的計算模型，代碼更像是一個調度，分別監控各個獨立的計算模型運行結果，彼此溝通，並對結果進行判斷，處理意外。這是一種更高級的編程模型，裏面同時容納多個獨立運行的代碼，分別管理分配不一樣的變量表和命名空間。

函數

函數是最普遍應用的一種代碼抽象，他把重複運行的代碼片斷進行命名，抽象出參數和計算過程。

大部分函數返回的參數都是一個， Lua, Golang 能夠返回多個，Python 利用元組也能模擬返回多值。函數的自由變量，一般是在定義的位置，獲取外部變量的值。爲了隔絕這種外部變量，有了閉包的概念。

Javascript 沒有塊級做用域，因此他的閉包實現是用函數中的函數實現的，這也是一種沒有辦法的事情。但被人用來炫耀這種技能，這實際上是一種錯誤的語言設計致使的一種變態作法！Python 也是如此，爲了增長閉包的功能，增長了 global, nolocal 兩個關鍵字才勉強實現。

Lisp 的函數做用域是動態的，和 Scheme 不一樣，也就是從 caller 來獲取自由變量的值。關於這種設計有不少爭論。但我認爲，自由變量的存在，自己就是一種錯誤的設計，由此引起的語言特性的爭論，不過是在裂縫上塗泥巴，顏色不一樣罷了。

命名空間

命名空間讓變量，函數的命名更加簡單，寬容。C 語言是沒有命名空間的。C++ 增長了命名空間，也添加了類。

命名空間彼此之間的變量名稱是互相隔離的，即便是在一個命名空間內定義別的命名空間，也是如此。

命名空間從名字上能夠有歸屬關係，但實現並非嵌套，只是和平行的命名空間有不一樣的名字繼承原則，彼此之間是互相獨立的。

不一樣的語言有不一樣的命名空間符號導入導出原則。Java 用 public, private 來界定導入導出的權限，而 Golang 則默認使用首字母大寫的符號做爲 public 符號。

類

類的實質是命名空間，能使用這裏定義的函數，一定是由這個類定義的一個數據結構模板生成的。只是調用其中的函數是用另一種句法：

my $obect = new Class_name
    $object->method(args);

由於實際上函數調用，傳入的多了一個參數，就是對象自己。類沒有名字導出，全部可調用的函數，都是經過對象調用的，只有不能調用的方法，沒有能夠導出的方法。

類中定義的函數，又叫方法，由於處理的第一個參數，老是固定數據結構的對象，因此有些語言就乾脆省略，用 self 代替，由此方法和函數使用不一樣的關鍵字。

默認，類和其子類有繼承方法的原則，這樣一個類可能擁有的方法可能來自不少，這讓類設計很容易變得複雜而龐大，由於檢索一層層的方法而讓面向對象的語言的速度下降。

即便量子計算機和神經元計算機面世，更大的需求出現，計算機能作的事情也變化不大，只是處理的數據多了些，硬件快了些，算法複雜了些罷了。