声明式编程和命令式编程

Question

我正在研究编程的两种主要范式，声明式范式和命令式范式。我很难理解我的教科书和维基百科上的模棱两可的陈述，例如：

声明性： - 专注于计算机要做什么。 - 没有“副作用” - 没有必要的控制流

： - 重点关注计算机应该“如何”做到这一点。 - 如何按照操作顺序来做到这一点

您将如何区分这两种编程范例？如果您能扩展上述陈述，将会非常有帮助。

Answer 1

SQL 是经典的声明性语言：您说“查看此表，并给我满足这些条件的所有行”（在现实生活中您使用联接、选择列表等，但这是相同的基本语句）。正如您上面提到的，该语句告诉计算机您想要什么，而不是如何做。

在内部，数据库系统是用 C 等语言实现的，您的 SQL 查询将被翻译成以下命令式步骤：

while (another row to process)
    read row from disk
    for (every test)
        if (test fails)
            continue to next row
    add row to result-set

这里要注意的关键事项之一是显式控制流：while，< em>for 和 if。这些不会出现在声明性语言中。

Answer 2

命令式编程顺序执行可能操纵底层状态的语句。

java中的一些命令式编程：

Customer customer = null;

// first create a customer and have the variable reference it
customer = new Customer(); 
// the state of the customer variable has changed

// set the id on whatever object is *currently* being referenced by the variable
customer.setId(1);
// the state of the Customer object has changed

customer.setFirstName("Bob");
customer.setLastName("McBob");

请注意，如果不按顺序执行上述操作，则会导致空指针异常：

Customer customer = null;
customer.setFirstName("Foo");   // the customer variable is still null at this point
customer = new Customer();   // too late!

声明式编程没有状态或顺序，只有声明。

这是一个简单的例子 - 这个 xml 片段可以被认为是声明性的：

<NewCustomers>
  <Customer>
    <Id>1</Id>
    <FirstName>Bob</FirstName>
    <LastName>McBob</LastName>
  </Customer>
</NewCustomers>

它不讨论如何构建客户对象，只是声明各个部分。如何解释和执行上述内容取决于编程环境。

Answer 3

HTML 和 Web 浏览器分别是每种范例的很好的例子。 HTML（和 CSS）是声明性语言——您告诉网络浏览器标记什么，但不告诉如何标记。换句话说，像

My title

这样的代码行告诉网络浏览器要显示什么——带有文本“My标题”——但现在如何在屏幕上实际绘制它。

然而，网络浏览器通常是以命令方式编写的。它采用这些声明性标记定义，并实际指示计算机如何将这些元素绘制到屏幕上。