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Programação Funcional no Elixir: Fundamentos e Exemplos
A programação funcional está se tornando cada vez mais popular devido à sua simplicidade e capacidade de lidar com paralelismo e concorrência de forma eficiente. Este post explora os conceitos básicos da programação funcional, exemplificando com a linguagem Elixir.
Conceitos Importantes da Programação Funcional
- Composição de Funções: Combinação de pequenas funções para formar operações mais complexas.
- Funções de Alta Ordem: Funções que recebem outras funções como argumento ou retornam uma função.
- Imutabilidade: Dados não podem ser alterados após a sua criação.
- Funções Puras: Funções que, dada a mesma entrada, sempre retornam o mesmo resultado e não causam efeitos colaterais.
Para iniciarmos uma projeto em Elixir basta abrir o terminal e digitar o comando
mix new nome_do_projeto
Para rodar o projeto, utilize:
$ iex -S mix
Após toda alteração é necessário recopilar o projeto e para isso basta digitar no terminal o comando “recompile” e após esse comando basta novamente escrever on terminal o nome do módulo seguido da função. Por exemplo: Modulo.funcao_hello_world().
Antes de avaçarmos no conteúdo para uma melhor compreensão vamos fazer uma comparação entre uma linguagem POO(programação orientada e objetos) e o paradigma funcional proposto pelo elixir.
No Python, para converter uma string para letras minúsculas, usamos um método de um objeto:
string = "HELLO"
print(string.lower()) # Saída: hello
Em Elixir, a abordagem é diferente, focando em funções puras:
string = "HELLO"
IO.puts String.downcase(string) # Saída: hello
Em um primeiro momento momento a sintaxe é muito parecida mas em Elixir fazemos uso o módulo String e depois de uma função chamado downcase.
Imutabilidade
Imutabilidade garante que os dados não podem ser alterados após a sua criação, permitindo um uso mais eficiente de recursos como paralelismo e threads.
Exemplo de Imutabilidade em Elixir
defmodule Functional do
def hello do
user_data = %{name: "John", age: 30, email: "john.doe@gmail.com"}
user_data = Map.put(user_data, :name, "Jane")
IO.inspect(user_data)
end
end
Functional.hello()
Composição de Funções
O operador |> é utilizado para encadear funções, facilitando a composição de operações complexas.
# Exemplo de composição de função
defmodule Functional do
@moduledoc """
Documentation for `Functional`.
"""
@doc """
Hello world.
## Examples
iex> Functional.hello()
:world
"""
def hello do
# Composição de Função. |> pipe operator
%{ name: "John", age: 30,email: "jhon.doe@gmail.com"} # cria uma variável com um mapa
|> put_map(:name, "John Doe") # altera o valor de uma chave
|> IO.inspect() # imprime o valor do mapa
|> put_map(:age, 31) # adiciona uma chave
|> delete_map_value(:age) # deleta uma chave
end
# defp é privado
defp put_map(map, key, value) do
Map.put(map, key, value)
end
defp delete_map_value(map, key) do
Map.delete(map, key)
end
end
Exemplo de Composição de Funções
Funções de Alta Ordem
Funções de alta ordem recebem outras funções como argumento ou retornam funções como resultado. Em Elixir, podemos usar o módulo Enum para manipular coleções.
Exemplo de Função de Alta Ordem
defmodule Functional do
def hello do
%{name: "John", age: 30, email: "john.doe@gmail.com"}
|> put_map(:name, "John Doe")
|> put_map(:age, 31)
|> Enum.map(fn {key, value} -> IO.puts("#{key}: #{value}") end)
end
defp put_map(map, key, value) do
Map.put(map, key, value)
end
end
Functional.hello()
Função Pura
Uma função pura é aquela que, para a mesma entrada, sempre retorna o mesmo resultado e não altera nenhum estado externo.
Exemplo de Função Pura em Elixir
defmodule Functional do
def add(a, b) do
a + b
end
end
IO.puts Functional.add(2, 3) # Saída: 5
Função de Primeira Classe
Na programação funcional, funções podem ser atribuídas a variáveis e passadas como argumentos.
Exemplo de Função de Primeira Classe em Elixir
add = fn (a, b) -> a + b end
IO.puts add.(2, 3) # Saída: 5
Conclusão
A programação funcional proporciona uma abordagem poderosa e flexível para o desenvolvimento de software. Com Elixir, podemos escrever código que é ao mesmo tempo eficiente e fácil de manter. Ao adotar práticas como funções puras, composição de funções, imutabilidade e funções de alta ordem, conseguimos criar aplicações mais robustas, compreensíveis e menos propensas a erros.
Elixir se destaca por sua capacidade de lidar com concorrência e paralelismo de forma eficiente, aproveitando o modelo de atores do Erlang. Isso o torna ideal para sistemas distribuídos e aplicações de alta performance.
Se você está acostumado com a programação orientada a objetos, experimentar a programação funcional pode abrir novas perspectivas sobre como estruturar e organizar seu código. A simplicidade e a clareza proporcionadas pela programação funcional podem levar a um desenvolvimento mais rápido e a um código mais fácil de testar e manter.
Para aprofundar seu conhecimento em Elixir e programação funcional, recomendo explorar a documentação oficial de Elixir e praticar com exemplos reais. A adoção dessas técnicas pode transformar significativamente a maneira como você aborda a resolução de problemas no desenvolvimento de software.
