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  • 是什么 在叙述区别优劣之前,简单介绍一下两者。 函数式编程,顾名思义,这种编程是以函数思维做为核心,在这种思维的角度去思考问题。这种编程最重要的基础是λ演算,接受函数...函数式编程:支持闭包高阶函数

    是什么
    在叙述区别和优劣之前,简单介绍一下两者。
    函数式编程,顾名思义,这种编程是以函数思维做为核心,在这种思维的角度去思考问题。这种编程最重要的基础是λ演算,接受函数当作输入和输出。
    面向对象编程,这种编程是把问题看作由对象的属性与对象所进行的行为组成。基于对象的概念,以类作为对象的模板,把类和继承作为构造机制,以对象为中心,来思考并解决问题。

    优点
    函数式编程:支持闭包和高阶函数,闭包是一种可以起函数的作用并可以如对象般操作的对象;而高阶函数是可以以另一个函数作为输入值来进行编程。支持惰性计算,这就可以在求值需要表达式的值得时候进行计算,而不是固定在变量时计算。还有就是可以用递归作为控制流程。函数式编程所编程出来的代码相对而言少很多,而且更加简洁明了。
    面向对象编程:面向对象有三个主要特征,分别是封装性、继承性和多态性。类的说明展现了封装性,类作为对象的模板,含有私有数据和公有数据,封装性能使数据更加安全依赖的就是类的特性,使得用户只能看到对象的外在特性
    不能看到对象的内在属性,用户只能访问公有数据不能直接访问到私有数据。类的派生功能展现了继承性,继承性是子类共享父类的机制,但是由于封装性,继承性也只限于公有数据的继承(还有保护数据的继承),子类在继承的同时还可以进行派生。而多态性是指对象根据接收的信息作出的行为的多态,不同对象接收同一信息会形成多种行为。

    缺点
    函数式编程:所有的数据都是不可以改变的,严重占据运行资源,导致运行速度也不够快。
    面向对象编程:为了编写可以重用的代码导致许多无用代码的产生,并且许多人为了面向对象而面向对象导致代码给后期维护带来很多麻烦。

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  • [59]python函数式编程和面向对象编程

    千次阅读 2018-06-13 08:51:22
    函数式编程 函数:function。 函数式:functional,一种编程范式。函数式编程是一种抽象计算机的编程模式。 函数!= 函数式(如计算!=计算机) 如下是不同语言的抽象 层次不同 - 高阶函数 能接收...

    函数式编程

    函数:function。
    函数式:functional,一种编程范式。函数式编程是一种抽象计算机的编程模式。
    函数!= 函数式(如计算!=计算机)

    如下是不同语言的抽象 层次不同

    1

    • 高阶函数

    能接收函数做参数的函数:

    1.变量可以指向函数
    2.函数的参数可以接收变量
    3.一个函数可以接收另一个函数作为参数

    例子

    接收abs函数,定义一个函数,接收x,y,z三个参数。其中x,y是数值,z是函数 。

    def add(x,y,z):
        return z(x)+z(y)
    print add(-2,-3,abs)
    

    其他高阶函数:map()函数、reduce()函数、filter()函数

    PS:Python的函数不但可以返回int、str、list、dict等数据类型,还可以返回函数!

    闭包

    像这种内层函数引用了外层函数的变量(参数也算变量),然后返回内层函数的情况,称为闭包(Closure)。

    特点是返回的函数还引用了外层函数的局部变量,所以,要正确使用闭包,就要确保引用的局部变量在函数返回后不能变。举例如下:

    # 希望一次返回3个函数,分别计算1x1,2x2,3x3:
    def count():
        fs = []
        for i in range(1, 4):
            def f():
                 return i*i
            fs.append(f)
        return fs
    
    f1, f2, f3 = count()
    

    你可能认为调用f1(),f2()和f3()结果应该是1,4,9,但实际结果全部都是 9(请自己动手验证)。

    原因就是当count()函数返回了3个函数时,这3个函数所引用的变量 i 的值已经变成了3。由于f1、f2、f3并没有被调用,所以,此时他们并未计算 i*i,当 f1 被调用时:

    >>> f1()
    9     # 因为f1现在才计算i*i,但现在i的值已经变为3
    

    因此,返回函数不要引用任何循环变量,或者后续会发生变化的变量。

    匿名函数(lambda )

    >>> map(lambda x: x * x, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
    [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
    

    通过对比可以看出,匿名函数lambda x: x * x 实际上就是:

    def f(x):
        return x * x
    

    关键字lambda 表示匿名函数,冒号前面的 x 表示函数参数(匿名函数有个限制,就是只能有一个表达式,不写return,返回值就是该表达式的结果,返回函数的时候,也可以返回匿名函数。)

    装饰器 decorator

    Python 的 decorator 本质上就是一个高阶函数,它接收一个函数作为参数,然后,返回一个新函数。

    使用 decorator 用 Python 提供的 @ 语法,这样可以避免手动编写 f = decorate(f) 这样的代码,极大简化Python代码。

    2

    模块

    导入系统自带的模块 math:

    import math
    

    如果我们只希望导入用到的 math 模块的某几个函数,而不是所有函数,可以用下面的语句:

     from math import pow, sin, log
    

    如果遇到名字冲突怎么办?

    如果使用 import 导入模块名,由于必须通过模块名引用函数名,因此不存在冲突;

    如果使用from...import 导入log函数,势必引起冲突。这时,可以给函数起个“别名”来避免冲突:

    from math import log
    from logging import log as logger   # logging的log现在变成了logger
    
    print log(10)   # 调用的是math的log
    logger(10, 'import from logging')   # 调用的是logging的log
    

    动态导入模块

    下面代码先尝试从cStringIO导入,如果失败了(比如cStringIO没有被安装),再尝试从StringIO导入。

    try:
        from cStringIO import StringIO
    except ImportError:
        from StringIO import StringIO
    

    利用import ... as ...,还可以动态导入不同名称的模块

    try:
        import json
    except ImportError:
        import simplejson as json
    

    PS:

    1. Python的新版本会引入新的功能,但是实际上这些功能在上一个老版本中就已经存在了。要“试用”某一新的特性,就可以通过导入__future__模块的某些功能来实现。
    2. 如何区分包和普通目录:包下面有个__init__.py每层都有。

    面向对象编程

    定义类并创建实例

    定义一个Person类如下

    class Person(object):
        pass
    

    (object),表示该类是从哪个类继承下来的。

    创建实例

    xiaoming = Person()
    

    如何让每个实例拥有各自不同的属性?

    由于Python是动态语言,对每一个实例,都可以直接给他们的属性赋值,例如,给xiaoming这个实例加上name、gender和birth属性:

    xiaoming = Person()
    xiaoming.name = 'Xiao Ming'
    xiaoming.gender = 'Male'
    xiaoming.birth = '1990-1-1'
    

    xiaohong加上的属性不一定要和xiaoming相同:

    xiaohong = Person()
    xiaohong.name = 'Xiao Hong'
    xiaohong.school = 'No. 1 High School'
    xiaohong.grade = 2
    

    `实例的属性可以像普通变量一样进行操作:

    xiaohong.grade = xiaohong.grade + 1
    

    初始化实例属性

    class Person(object):
        def __init__(self, name, gender, birth):
            self.name = name
            self.gender = gender
            self.birth = birth
    

    __init__()方法的第一个参数必须是 self(也可以用别的名字,但建议使用习惯用法)。后续参数则可以自由指定,和定义函数没有任何区别。

    相应地,创建实例时,就必须要提供除 self 以外的参数:

    xiaoming = Person('Xiao Ming', 'Male', '1991-1-1')
    xiaohong = Person('Xiao Hong', 'Female', '1992-2-2')
    

    定义实例方法

    class Person(object):
        def __init__(self, name):
            self.__name = name
      
        def get_name(self): #它的第一个参数永远是 self,指向调用该方法的实例本身
            return self.__name
    

    定义类方法(类似Java的静态方法)

    class Person(object):
        count = 0
        @classmethod
        def how_many(cls): #类方法
            return cls.count
        def __init__(self, name):
            self.name = name
            Person.count = Person.count + 1
     
    print Person.how_many()
    p1 = Person('Bob')
    print Person.how_many()
    

    访问限制

    如果一个属性由双下划线开头(__),该属性就无法被外部访问(相当于private)。但是,如果一个属性以"__xxx__"的形式定义,那它又可以被外部访问了,以"__xxx__"定义的属性在 Python 的类中被称为特殊属性,有很多预定义的特殊属性可以使用,通常我们不要把普通属性用"__xxx__"定义。

    • 题目

    请定义Person类的__init__方法,除了接受 name、gender 和 birth外,还可接受任意关键字参数,并把他们都作为属性赋值给实例。
    要定义关键字参数,使用**kw
    除了可以直接使用self.name = 'xxx'设置一个属性外,还可以通过 setattr(self, 'name', 'xxx')设置属性。

    • 参考代码:
    class Person(object):
        def __init__(self, name, gender, birth, **kw):
            self.name = name
            self.gender = gender
            self.birth = birth
            for k, v in kw.iteritems():
                setattr(self, k, v)
    xiaoming = Person('Xiao Ming', 'Male', '1990-1-1', job='Student')
    print xiaoming.name
    print xiaoming.job
    

    类的继承

    继承一个类

    class Person(object):
        def __init__(self, name, gender):
            self.name = name
            self.gender = gender
    

    定义 Student 类时,只需要把额外的属性加上,例如score:

    class Student(Person):
        def __init__(self, name, gender, score):
            super(Student, self).__init__(name, gender)
            self.score = score
    

    一定要用super(Student, self).__init__(name, gender)去初始化父类,否则,继承自PersonStudent将没有name 和 gender。函数super(Student, self)将返回当前类继承的父类,即 Person,然后调用__init__()方法,注意self参数已在super()中传入,在__init__()中将隐式传递,不需要写出(也不能写)

    判断类型

    函数isinstance()可以判断一个变量的类型

    >>> isinstance(p, Person)
    

    获取对象信息

    除了用isinstance()判断它是否是某种类型的实例外,type() 函数获取变量的类型,它返回一个 Type 对象。可以用dir()函数获取变量的所有属性: dir(s)

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  • 工程中不在只是面向对象编程,更多的人尝试着开始使用函数式编程来解决软件工程中遇到的问题。 什么是函数式编程?在维基百科中给出了详细的定义,函数式编程(英语:functional programming)或称函数程序设计,又...

        函数式编程作为结构化编程的一种,正在受到越来越多的重视。工程中不在只是面向对象编程,更多的人尝试着开始使用函数式编程来解决软件工程中遇到的问题。

        什么是函数式编程?在维基百科中给出了详细的定义,函数式编程(英语:functional programming)或称函数程序设计,又称泛函编程,是一种编程范型,它将电脑运算视为数学上的函数计算,并且避免使用程序状态以及易变对象。函数编程语言最重要的基础是λ演算(lambda calculus)。而且λ演算的函数可以接受函数当作输入(引数)和输出(传出值)。

        而在面向对象编程中,面向对象程序设计(英语:Object-oriented programming,缩写:OOP)是种具有对象概念的程序编程范型,同时也是一种程序开发的方法。它可能包含数据、属性、代码与方法。对象则指的是类的实例。它将对象作为程序的基本单元,将程序和数据封装其中,以提高软件的重用性、灵活性和扩展性,对象里的程序可以访问及经常修改对象相关连的数据。在面向对象程序编程里,计算机程序会被设计成彼此相关的对象。

        对象与对象之间的关系是面向对象编程首要考虑的问题,而在函数式编程中,所有的数据都是不可变的,不同的函数之间通过数据流来交换信息,函数作为FP中的一等公民,享有跟数据一样的地位,可以作为参数传递给下一个函数,同时也可以作为返回值。

     

    面向对象编程的优点

        面向对象程序设计可以看作一种在程序中包含各种独立而又互相调用的对象的思想,这与传统的思想刚好相反。传统的程序设计主张将程序看作一系列函数的集合,或者直接就是一系列对电脑下达的指令。面向对象程序设计中的每一个对象都应该能够接受数据、处理数据并将数据传达给其它对象,因此它们都可以被看作一个小型的“机器”,即对象。目前已经被证实的是,面向对象程序设计推广了程序的灵活性和可维护性,并且在大型项目设计中广为应用。此外,支持者声称面向对象程序设计要比以往的做法更加便于学习,因为它能够让人们更简单地设计并维护程序,使得程序更加便于分析、设计、理解。同时它也是易拓展的,由于继承、封装、多态的特性,自然设计出高内聚、低耦合的系统结构,使得系统更灵活、更容易扩展,而且成本较低。

        在面向对象编程的基础上发展出来的23种设计模式广泛应用于现今的软件工程中,极大方便了代码的书写与维护。

        创建型模式,共五种:工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

        结构型模式,共七种:适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

        行为型模式,共十一种:策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

     

    面向对象编程的缺点

        面向对象编程以数据为核心,所以在多线程并发编程中,多个线程同时操作数据的时候可能会导致数据修改的不确定性。

        在现在的软件工程中,由于面向对象编程的滥用,导致了很多问题。首先就是为了写可重用的代码而产生了很多无用的代码,导致代码膨胀,同时很多人并没有完全理解面向对象思想,为了面向对象而面向对象,使得最终的代码晦涩难懂,给后期的维护带来了很大的问题。所以对于大项目的开发,使用面向对象会出现一些不适应的情况。

        面向对象虽然开发效率高但是代码的运行效率比起面向过程要低很多,这也限制了面向对象的使用场景不能包括那些对性能要求很苛刻的地方。

     

    函数式编程的优点

        在函数式编程中,由于数据全部都是不可变的,所以没有并发编程的问题,是多线程安全的。可以有效降低程序运行中所产生的副作用,对于快速迭代的项目来说,函数式编程可以实现函数与函数之间的热切换而不用担心数据的问题,因为它是以函数作为最小单位的,只要函数与函数之间的关系正确即可保证结果的正确性。

        函数式编程的表达方式更加符合人类日常生活中的语法,代码可读性更强。实现同样的功能函数式编程所需要的代码比面向对象编程要少很多,代码更加简洁明晰。函数式编程广泛运用于科学研究中,因为在科研中对于代码的工程化要求比较低,写起来更加简单,所以使用函数式编程开发的速度比用面向对象要高很多,如果是对开发速度要求较高但是对运行资源要求较低同时对速度要求较低的场景下使用函数式会更加高效。

     

    函数式编程的缺点

        由于所有的数据都是不可变的,所以所有的变量在程序运行期间都是一直存在的,非常占用运行资源。同时由于函数式的先天性设计导致性能一直不够。虽然现代的函数式编程语言使用了很多技巧比如惰性计算等来优化运行速度,但是始终无法与面向对象的程序相比,当然面向对象程序的速度也不够快。

        函数式编程虽然已经诞生了很多年,但是至今为止在工程上想要大规模使用函数式编程仍然有很多待解决的问题,尤其是对于规模比较大的工程而言。如果对函数式编程的理解不够深刻就会导致跟面相对象一样晦涩难懂的局面。

     

    总结

        函数式编程和面向对象编程各有利弊,一个语法更加自由,一个健壮性更好。作为程序员应该对两种编程方式都有所了解,不管是哪种方式,只要能够很好的解决当前的问题就是正确的方式,毕竟对于软件工程来说解决问题是最主要的,用的工具反而没有那么重要,就像对程序员来说语言不重要,重要的是解决问题的思想。

        现在这两者的发展趋势是相互借鉴的,许多以面向对象作为基础的语言例如Java等都在新的版本中添加了对函数式编程的支持,而函数式编程则借鉴了一些在面向对象语言里用的一些编译技巧使得程序运行更快。

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  • 函数式编程面向对象编程的优劣

    千次阅读 2018-10-28 20:44:44
    工程中不在只是面向对象编程,更多的人尝试着开始使用函数式编程来解决软件工程中遇到的问题。 什么是函数式编程?在维基百科中给出了详细的定义,函数式编程(英语:functional programming)或称函数程序设计,又...

    函数式编程作为结构化编程的一种,正在受到越来越多的重视。工程中不在只是面向对象编程,更多的人尝试着开始使用函数式编程来解决软件工程中遇到的问题。

    什么是函数式编程?在维基百科中给出了详细的定义,函数式编程(英语:functional programming)或称函数程序设计,又称泛函编程,是一种编程范型,它将电脑运算视为数学上的函数计算,并且避免使用程序状态以及易变对象。函数编程语言最重要的基础是λ演算(lambda calculus)。而且λ演算的函数可以接受函数当作输入(引数)和输出(传出值)。

    而在面向对象编程中,面向对象程序设计(英语:Object-oriented programming,缩写:OOP)是种具有对象概念的程序编程范型,同时也是一种程序开发的方法。它可能包含数据、属性、代码与方法。对象则指的是类的实例。它将对象作为程序的基本单元,将程序和数据封装其中,以提高软件的重用性、灵活性和扩展性,对象里的程序可以访问及经常修改对象相关连的数据。在面向对象程序编程里,计算机程序会被设计成彼此相关的对象。对象与对象之间的关系是面向对象编程首要考虑的问题,而在函数式编程中,所有的数据都是不可变的,不同的函数之间通过数据流来交换信息,函数作为FP中的一等公民,享有跟数据一样的地位,可以作为参数传递给下一个函数,同时也可以作为返回值。

     

    面向对象编程的优点

                面向对象程序设计可以看作一种在程序中包含各种独立而又互相调用的对象的思想,这与传统的思想刚好相反。传统的程序设计主张将程序看作一系列函数的集合,或者直接就是一系列对电脑下达的指令。面向对象程序设计中的每一个对象都应该能够接受数据、处理数据并将数据传达给其它对象,因此它们都可以被看作一个小型的“机器”,即对象。目前已经被证实的是,面向对象程序设计推广了程序的灵活性和可维护性,并且在大型项目设计中广为应用。此外,支持者声称面向对象程序设计要比以往的做法更加便于学习,因为它能够让人们更简单地设计并维护程序,使得程序更加便于分析、设计、理解。同时它也是易拓展的,由于继承、封装、多态的特性,自然设计出高内聚、低耦合的系统结构,使得系统更灵活、更容易扩展,而且成本较低。

                在面向对象编程的基础上发展出来的23种设计模式广泛应用于现今的软件工程中,极大方便了代码的书写与维护。

                创建型模式,共五种:工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

    结构型模式,共七种:适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

    行为型模式,共十一种:策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

     

    面向对象编程的缺点

         面向对象编程以数据为核心,所以在多线程并发编程中,多个线程同时操作数据的时候可能会导致数据修改的不确定性。

         在现在的软件工程中,由于面向对象编程的滥用,导致了很多问题。首先就是为了写可重用的代码而产生了很多无用的代码,导致代码膨胀,同时很多人并没有完全理解面向对象思想,为了面向对象而面向对象,使得最终的代码晦涩难懂,给后期的维护带来了很大的问题。所以对于大项目的开发,使用面向对象会出现一些不适应的情况。

       面向对象虽然开发效率高但是代码的运行效率比起面向过程要低很多,这也限制了面向对象的使用场景不能包括那些对性能要求很苛刻的地方。

     

    函数式编程的优点

                在函数式编程中,由于数据全部都是不可变的,所以没有并发编程的问题,是多线程安全的。可以有效降低程序运行中所产生的副作用,对于快速迭代的项目来说,函数式编程可以实现函数与函数之间的热切换而不用担心数据的问题,因为它是以函数作为最小单位的,只要函数与函数之间的关系正确即可保证结果的正确性。

                函数式编程的表达方式更加符合人类日常生活中的语法,代码可读性更强。实现同样的功能函数式编程所需要的代码比面向对象编程要少很多,代码更加简洁明晰。函数式编程广泛运用于科学研究中,因为在科研中对于代码的工程化要求比较低,写起来更加简单,所以使用函数式编程开发的速度比用面向对象要高很多,如果是对开发速度要求较高但是对运行资源要求较低同时对速度要求较低的场景下使用函数式会更加高效。

     

    函数式编程的缺点

                由于所有的数据都是不可变的,所以所有的变量在程序运行期间都是一直存在的,非常占用运行资源。同时由于函数式的先天性设计导致性能一直不够。虽然现代的函数式编程语言使用了很多技巧比如惰性计算等来优化运行速度,但是始终无法与面向对象的程序相比,当然面向对象程序的速度也不够快。

                函数式编程虽然已经诞生了很多年,但是至今为止在工程上想要大规模使用函数式编程仍然有很多待解决的问题,尤其是对于规模比较大的工程而言。如果对函数式编程的理解不够深刻就会导致跟面相对象一样晦涩难懂的局面。

     

    总结

                函数式编程和面向对象编程各有利弊,一个语法更加自由,一个健壮性更好。作为程序员应该对两种编程方式都有所了解,不管是哪种方式,只要能够很好的解决当前的问题就是正确的方式,毕竟对于软件工程来说解决问题是最主要的,用的工具反而没有那么重要,就像对程序员来说语言不重要,重要的是解决问题的思想。

    现在这两者的发展趋势是相互借鉴的,许多以面向对象作为基础的语言例如Java等都在新的版本中添加了对函数式编程的支持,而函数式编程则借鉴了一些在面向对象语言里用的一些编译技巧使得程序运行更快。

    转自:https://www.cnblogs.com/zhenw/p/6160931.html

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  • 函数式编程vs面向对象编程

    千次阅读 2017-02-17 23:48:58
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  • 面向对象编程和函数式编程的理解

    千次阅读 2018-09-07 14:08:52
    面向对象编程和函数式编程的理解 面向对象编程的优点 面向对象程序设计可以看作一种在程序中包含各种独立而又互相调用的对象的思想,这与传统的思想刚好相反。传统的程序设计主张将程序看作一系列函数的集合,...
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  • 这个例子包含两个pipe,一个是stateful,一个是stateless,是直接复制官方的例子(最新的官网文档已经将其改为了pureimpure,并移除了面向对象的比喻,个人认为较为准确,请以最新的官网文档为参考!)。 源...
  • objeck-lang:现代的面向对象和函数式编程语言
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  • 编程范例 这是针对面向9年级学生的面向对象编程和函数式编程暑期课程的课程。 有关每周会议的注释,请参阅课程表文件夹,有关编程任务的起点,请参见代码文件夹。
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  • 目标-Swift 游乐场是玩耍的地方。 麻省理工学院许可。
  • 我不理解为什么人们会对面向对象编程和函数式编程做无休无止的争论。就好象这类问题已经超越了人类智力极限,所以你可以几个世纪的这样讨论下去。经过这些年对编程语言的研究,我已经清楚的看到了问题的答案,所以,...
  • 面向对象 继承 闭包
  • 面向对象编程技术、面向方面编程技术和函数式编程技术
  • 为什么要去学习函数式编程

    千次阅读 2020-12-31 14:58:53
    函数式编程和面向对象编程一样,是一套编程范式,你可以根据函数式编程的理论为你的代码设计这个过程。只不过但是函数式编程要求相对比较高一些 为什么要去学习函数式编程 函数式编程其实相对于计算机的历史而言是一...
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    千次阅读 2013-01-18 09:17:19
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空空如也

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函数式编程和面向对象