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宣告式程式設計

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宣告式程式設計（英語：Declarative programming）或譯為宣告式程式設計，是對與指令式程式設計不同的程式設計範型的一種合稱。它們建造電腦程式的結構和元素，表達計算的邏輯而不用描述它的控制流程[1]。

概述

常見的宣告式語言包括：資料庫查詢語言如SQL的查詢子集和XQuery（英語：XQuery），正則表達式，組態管理系統如Puppet管理組態語言。歸入這種範型的很多語言，描述問題領域（英語：Domain knowledge）內目標的性質，讓電腦明白目標，而非流程，從而嘗試極小化有關的副作用[2]。而指令式程式設計則需要用語言原語（英語：Language primitive）來明確的指出每一步該怎麼做[3]。

可歸入宣告式程式設計範式的領域專屬語言（DSL）還包括：yacc語法解析器，編譯說明語言Make等。DSL不需要是圖靈完全的，往往容易以一種純宣告式的方式來表達。很多文字標記式語言例如HTML、MXML、XAML和XSLT往往是宣告式的。

定義

聲明式程式設計，通常被定義為除指令式以外的任何程式設計範式。同時存在一些其他的定義，簡單的將宣告式程式設計和指令式程式設計做對比，例如：

  • 告訴電腦需要計算「什麼」而不是「如何」去計算的進階程式。
  • 明確的對應數理邏輯的程式語言[4]。
  • 任何沒有副作用的程式語言，或者更確切一點，任何參照透明的程式語言。

這些定義存在着一些重合。

子程式設計範式

宣告式程式設計是一個籠統的概念，除了一些特定的領域專屬語言之外，一些更加知名的程式設計範式也被歸類為其子範式。

邏輯式程式設計

邏輯程式設計通常被看做是形式邏輯的理論，把計算看做推導，透過函數、推理規則或重寫規則，來描述變數之間的關係。它的語言執行器（編譯器或直譯器）採用了一個固定的演算法，以從這些關係產生結果。作為典型代表的Prolog語言，聲明關係並且對關係進行提問；它和許多邏輯程式語言，都允許副作用的存在。

函數式程式設計

函數式程式設計，嘗試最小化狀態（英語：State (computer science)）帶來的副作用，因此可以被歸類入宣告式程式設計，它現在因大幅簡化了平行計算的編寫難度而備受關注[5]。除了純函數式程式設計語言如Haskell，多數函數式程式設計語言如Scheme、Clojure、OCaml、Standard ML等，允許副作用的存在。

約束式程式設計

在約束式程式設計中，變數之間的關係是在約束中說明的，定義了問題的解的範圍。這些約束然後被應用程式來求解，以使得每個變數獲得一個值，並讓最多的約束得到滿足。約束式程式設計經常被用作函數式程式設計、邏輯程式設計甚至指令式程式設計的補充，用來解決人工智能中的約束滿足問題。

參見

參考

  1. ^ Lloyd, J.W., Practical Advantages of Declarative Programming 
  2. ^ declarative language. FOLDOC. 17 May 2004 [26 January 2020]. （原始內容存檔於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 (學位論文). Technische Universität Berlin. 14 February 1997 [26 February 2015]. （原始內容存檔於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. 

外部連結

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