Giancarlo Valente spiega il functional programming all'incontro mensile del Club degli Sviluppatori di Puglia. La storia da Alonzo Church e il lambda calcolo fino ai giorni d'oggi con la confluenza del functional programming nei linguaggi imperativi tradizionali. Esempi in Javascript, php, Erlang, haskell. Il video del talk su youtube :) https://youtu.be/LGIGyrD9Y9w

1. FUNCTIONAL PROGRAMMING
PER TUTTI
di Giancarlo Valente

2. CHI SONO
@gncvalente
agile coach
club
auLAB
hack-ademy

3. www.giancarlovalente.it - agile coach

4. Club degli Sviluppatori Puglia

5. www.aulab.it

6. www.hack-ademy.it - coding bootcamp

7. FUNCTIONAL PROGRAMMING
f per full screen

8. VI E' MAI CAPITATO DURANTE IL LAVORO DI PENSARE ...
che tutto e' completamente sbagliato
inutilmente complicato

9. SI

10. 1996

11. VB

12. PYTHON

13. LIST COMPREHENSIONS
python - list comprehensions
00:00

14. LIST COMPREHENSIONS - CON FILTRO
python - list comprehensions - con ltro
00:00

15. LA MIA FANTASIA INIZIO' A CORRERE IN UN PARADISO DI ELEGANZA
cartelle_esattoriali = [
elabora_cartella(contribuente)
for contribuente in contribuenti
if contribuente.valido
]

16. MENTRE OGNI GIORNO DOVEVO FARE QUESTO
Dim contribuenti(100) as Contribuente
Dim cartelle_esattoriali As New List(Of Cartella_Esattoriale)
Dim i ad Integer
For i = 1 To contribuenti.Length
contribuente = contribuenti[i]
if contribuente.valido then
cartelle_esattoriali.add(elabora_cartella(contribuente))
end if
Next

17. il python posso leggerlo
il vb devo eseguirlo
cartelle_esattoriali = [
elabora_cartella(contribuente)
for contribuente in contribuenti
if contribuente.valido
]
Dim contribuenti(100) as Contribuente
Dim cartelle_esattoriali As New List(Of Cartella_Esattoriale)
Dim i as Integer
For i = 1 To contribuenti.Length
contribuente = contribuenti[i]
if contribuente.valido then
cartelle_esattoriali.add(elabora_cartella(contribuente))
end if
Next

19. wikipedia List Comprehension

20. IL TEMPO E' PASSATO ...

21. C# RULEZ!!!
... fast forward >> 2006

22. OOP, Ereditarieta', Plimor smo, Design Patterns ...
:)

23. JAVASCRIPT
on('ready', function() {
var x = "Ciao Mondo";
alert(x);
});

24. PROTOTYPE

25. SCRIPT.ACULO.US

26. Thomas Fuchs

27. AGOSTO 2006
Can Your Programming Language Do This?
JOEL ON SOFTWARE - Can Your Programming Language Do This?

28. javascript - funzioni passate come parametro
00:00

29. JAVASCRIPT E' UN'IMPLEMENTAZIONE DI SCHEME ????
"In 1995, the company recruited Brendan Eich with the goal of embedding the Scheme
programming language into its Netscape Navigator. "
wikipedia

30. FUNCTIONAL PROGRAMMING
FOR THE REST OF US
here

31. UNA NUOVA SCOPERTA
functional programming

32. LA STORIA

33. 1941
lambda calculus
Alonzo Church
Church invented a formal system called the lambda calculus

35. LAMBDA CALCULUS
termini
variabili
function application
function abstraction ( lambda )

36. LAMBDA CALCULUS
funzioni che accettano altre funzioni come parametro e ritornano funzioni come risultato

37. LAMBDA CALCULUS
non di parla di "esecuzione"
ma si parla di riduzione

38. lambda calcolo in js
00:00
fonte - sorgente giuhub

39. MACCHINA DI TURING

40. QUALSIASI MACCHINA DI TURING
PUO' ESSERE ESPRESSA IN LAMBDA CALCOLO
Turing machines and lambda calculus are equivalent in power
in 1936 Turing proved that both models are equally strong in the sense
that they de ne the same class of computable functions
History of Computing at Princeton University

41. Lambda Calculus
( Declarative )
Alonzo Church
Turing Machine
( Imperative )
Alan Turing

42. Based on the concept of a Turing machine are the present day Von Neumann computers.
Conceptually these are Turing machines with random access registers. Imperative programming
languages such as Fortran, Pascal etcetera as well as all the assembler languages are based on
the way a Turing machine is instructed: by a sequence of statements.
Functional programming languages, like Miranda, ML etcetera, are based on the lambda calculus.
An early (although somewhat hybrid) example of such a language is Lisp. Reduction machines are
speci cally designed for the execution of these functional languages.
fonte - lambda calcolo cs.kun.nl

43. 1960
()((()((()))))
John McCarthy

44. Lisp Machine - wikipedia

45. BUSINESS
IMPERATIVE ... TUTTI NOI
ACCADEMIA
FP ... ACCADEMIA

46. TEMPI MODERNI

47. MARZO 2005
The Free Lunch Is Over: A Fundamental Turn Toward Concurrency in Software

49. www.adapteva.com
Epiphany-V: A 1024-core 64-bit RISC processor

50. 2007
Joe book on Erlang

51. 2014 - ADOZIONE
AZIENDE
Facebook (erlang, haskell)
Twitter (scala)
WhatsApp (erlang)
Amazon (erlang)
FourSquare (scala)
PayPal (scala)
i.e. haxl
case studies
facebook - open source backend tools

52. 2014 - CONFLUENZA
ha seguito ...
...
Java 8 ... implementa le ... lambda
C#, Ruby, python, php
C++ 11
Functional programming in C++

53. ... CHE COSA E' LA PROGRAMMAZIONE FUNZIONALE?
QUALI SONO LE SUE CARATTERISTICHE?
IN PRATICA

54. FUNZIONI

55. CHE COSA E' UNA FUNZIONE
funzione - wikipedia

56. FUNCTIONAL PROGRAMMING
treats computation as the evaluation
of mathematical functions
and avoids changing-state
and mutable data
functional programming - wikipedia

57. FUNCTIONS
functions maps inputo to output
INPUT x
FUNCTION f:
OUTPUT f(x)
maps values between a domain and a codomain
Input and outputs values already exists
wikipedia - Function in mathematics

58. FUNCTIONS
f(x) = x + 1
1 ---> 2
6 ---> 7
9 ---> 10
un valore e' qualcosa che non cambia nel tempo

59. A --> ---> B

60. Stato --> ---> Stato mutato

61. FUNCTIONAL COMPOSITION
Function Composition - wikipedia

62. CALCOLO DELL'AREA DEL CERCHIO
r^2 * pi

63. CALCOLO DELL'AREA DEL CERCHIO
area_cerchio(r) = moltiplica_per_pi( quadrato( r ) )

64. area_cerchio in js
00:00

65. area_cerchio in elixir - functional composition
00:00

66. area_cerchio in PHP - functional composition
00:00

67. FUNCTIONAL-PHP - FUNCTIONAL COMPOSITION
use function Functionalcompose;
$plus2 = function ($x) { return $x + 2; };
$times4 = function ($x) { return $x * 4; };
$composed = compose($plus2, $times4);
$result = array_map($composed, array(1, 2, 5, 8));
var_dump($result); // array(12, 16, 28, 40)
github : functional-php

68. PATTERN MATCHING

69. PATTERN MATCHING
erlang - simplest pattern matching
00:00

70. PATTERN MATCHING
erlang - simple pattern matching
00:00

71. PATTERN MATCHING
haskell - pattern matching
00:00

72. IMMUTABILITA'
i valori esistono ... le funzioni li mappano soltanto
lo stato non viene modi cato, ne' trasformato
una funzione viene valutata e ritorna un nuovo valore
EVALUATION

73. i dati vengono trattati come immutabili
immagina un mondo dove nessuno puo' rubare o modi care un
qualcosa ...

74. X = X + 1
Fail!

75. IMMUTABILITY
erlang - immutability
00:00

76. erlang - immutability
00:00

77. QUESTO E' UNO SCHERZO

78. MA ... SI PUO' PROGRAMMARE
QUALCOSA DI VERO, DI REALE
INQUESTI LINGUAGGI?

79. IL MIO FOR DEL C AD ESEMPIO ?
for (int i = 0; i < 100; ++i)
{
/* code */
}

80. NO LOOPS

81. CONTEGGIO
erlang - no loops
00:00

82. SOMMA DEGLI ELEMENTI DI UNA
LISTA
sum :: [Int] -> Int
sum [] = 0
sum (x:xs) = x + sum(xs)

83. haskell - no loops - sum list numbers
00:00

84. haskell - no loops - sum list numbers - module
00:00

85. SOMMA DEGLI ELEMENTI DI UNA
LISTA
-module(somma).
-export([sum/1]).
sum([]) -> 0;
sum([H|T]) -> H + sum(T).

86. erlang - no loops - sum list numbers - module
00:00

87. MI SEMBRA LIMITATO, OGNI
VOLTA CHE DEVO FARE
QUALCOSA DEVO RIFARE QUESTO
CICLO ?

88. HIGHER ORDER FUNCTIONS
funzioni di ordine superiore
Higher-order function - wikipedia

89. FUNCTIONS AS FIRST CLASS
VALUES
functions are values!!!

90. FOLDL

92. se io ho sum e prod che sommano e moltiplicano tutti gli elementi di una lista posso astrarre

93. erlang - foldl
00:00

94. HASKELL - FOLD
foldl :: (a -> b -> a) -> b -> [a] -> b
foldl f z [] = z
foldl f z (x:xs) = foldl f (f z x) xs

95. haskell - foldl - module
00:00

96. LE FUNZIONI SONO VALORI ...
... E VENGONO TRATTATI COME VALORI

97. CURRY
functions are values!!!
sum :: [Int] -> Int
sum = foldl (+) 0
prod :: [Int] -> Int
prod = foldl (*) 1

98. haskell - foldl - curry
00:00

99. CURRY
Applicazione parziale di una funzione, mi ritorna una funzione che accetta i parametri restanti

100. come farestin un ciclo di elaborazione in PHP ?
nooooo posso fare di meglio
risultati = []
for elemento in contenitore
risultati[] = elabora(elemento)

101. MAP - PHP STANDARD
$stringArray = [ 'prova', 'test', 'ciao'];
$result = array_map('strtoupper', $stringArray);

102. MAP - JS
var numbers = [1, 5, 10, 15];
var roots = numbers.map(function(x){
return x * 2;
});

103. MAP
funzione di base di tutti i linguaggi FP
ovviamente esiste l'implementazione di "libreria" ma vediamo come verrebbe implementata in FP

104. haskell - map
00:00

105. FILTER - PHP
$result = array_filter($intArray, function($a) {
return ($a % 2 === 0);
});

106. FILTER - ERLANG
filter(Pred, L) -> lists:reverse(filter(Pred, L,[])).
filter(_, [], Acc) -> Acc;
filter(Pred, [H|T], Acc) ->
case Pred(H) of
true -> filter(Pred, T, [H|Acc]);
false -> filter(Pred, T, Acc)
end.

107. LIST COMPREHENSIONS
list comprehensions - wikipedia

108. map e lter
erlang - list comprehensions
00:00

109. MAP, REDUCE, FILTER ETC ETC
oggi esistono diverse librerie per ogni linguaggio che facilitano l'adozione di uno stile di
programmaizone funzionale
JS, PHP, C#, C++

110. JS
lo dash
lazy js
ramda

111. PHP
functional php
phunctional

112. CSHARP
... LINQ !!!

113. OOP SOLID PRINCIPLES
Single Responsability Principle
Open/closed Principle
Liskov Substitution Principle
Interface Segregation Principle

114. OOP SOLID PRINCIPLES
Single Responsability Principle Function
Open/closed Principle higher-order functions
Liskov Substitution Principle polimor smo parametrico
Interface Segregation Principle Function
Lev Gorodinski

115. DEPENDENCY INJECTION
Functions passed around !!!

116. OOP DESIGN PATTERNS
Factory Function
Command function
Strategy function
decorator function
Robert C. Martin

117. REFERENCIAL TRANSPARENCY
f(x,y) = x + y
qualsiasi cosa avvenga all'esterno
dara' sempre lo stesso risultato

118. BLACK BOX E TESTING
A --> ---> B

119. UNIT TESTING
no side effects
Testing ... easy
functions are idempotent
always testing one thing

120. DEBUGGING
debugging is easy!

121. MEMOIZATION
Wikipedia

122. FATTORIALE
function factorial($n) {
if($n == 1) return 1;
return $n * factorial($n - 1);
}

123. FATTORIALE CON MEMOIZATION
in programmazione imperativa
function factorial($n) {
static $cache = array();
if($n == 1) return 1;
if(! array_key_exists($n, $cache)) {
$cache[$n] = $n * factorial($n - 1);
}
return $cache[$n];
}

124. FATTORIALE CON MEMOIZATION
in programmazione funzionale
// functional abstraction
function memoize($func) {
return function() use($func) {
static $cache = array();
$args = func_get_args();
$key = serialize($args);
if(! array_key_exists($key, $cache)) {
$cache[$key] = call_user_func_array($func, $args);
}
return $cache[$key];
};
}

125. FATTORIALE CON MEMOIZATION
in programmazione funzionale
// functional programming
$factorial = function($n) use(&$factorial) {
if($n == 1) return 1;
return $n * $factorial($n -1);
};
$mem_factorial = memoize($factorial);
echo $mem_factorial(10);
echo $mem_factorial(10);
echo $mem_factorial(11);

126. php - factorial memoization in FP
00:00

127. CONCURRENCY
no locks
no deadlocks

128. MASSIVELY PARALLELIZABLE
il compilatore puo' analizzare il codice e capire che R1 e R3 possono essere calcolati in parallelo,
poi calcola R2, e quindi R4 e' pronto
R1 = faiQualcosa_1_QuiCon(A, B, C)
R2 = faiQualcosa_2_QuiCon(A, R1)
R3 = faiQualcosa_3_QuiCon(C, D)
R4 = faiQualcosa_4_QuiCon(R3, R2)
print R4

129. SEPARATION OF DATA AND
BEHAVIOUR

130. TREAT CODE AS DATA
ship execution
lisp macros

131. HOT CODE UPDATE
impossibile in imperative code !

132. LAZY EVALUATION E STRUTTURE
DATI INFINITE
lazy --> enorme potenziale per l'ottimizzazione
lazy --> strutture dati in nite

133. haskell - in nite data structures
00:00

134. haskell - fattoriale con in nite data structures
00:00
stack-over ow - In nitely lazy factorial in Haskell

135. CAN PROGRAMMING BE
LIBERATED ...

136. CAN PROGRAMMING BE
LIBERATED FROM THE VON
NEUMAN STYLE? A FUNCTIONAL
STYLE ...

137. CAN PROGRAMMING BE LIBERATED FROM THE VON NEUMAN STYLE? A
FUNCTIONAL STYLE AND ITS ALGEBRA OF PROGRAMS
John Backus - 1977 Turing Award Lecture
Algebra of programs

138. IL PRESENTE
Erlang

139. IL FUTURO
haskell
Dichiarativo
- per parallelizzare
- ottimizzare con le statistiche
- definire altrilinguaggi

140. DICHIARIATIVO
HASKELL TROVERA' MAI LA SUA NICCHIA ?
haskell dichiarativo ..
non ci hanno lavorato tante persone quante sul compilatore C
potra' fare come SQL ottimizzazioni anche basandosi sullestatistiche in esecuzione
https://www.quora.com/Is-
Haskell-as-fast-as-C++-If-not-why-not

141. http://elm-lang.org/

142. Microsoft
http://blog.raintown.org/p/lava.html

143. FPGA sysntesys from a functional declartive language
http://www.clash-lang.org/
http://yager.io/HaSKI/HaSKI.html
http://christiaanb.github.io/posts/clash-fpga-starter/