C++의 함수형 프로그래밍 FAQ 인터뷰 질문

컴퓨터 분야에서 C++가 광범위하게 적용되고 프로그래밍 패러다임이 지속적으로 탐구되면서 함수형 프로그래밍도 세간의 이목을 끄는 주제가 되었습니다. C++의 함수형 프로그래밍에는 특별한 개념과 구문이 많아 인터뷰에서 관련 질문이 나오는 경우가 많습니다. 이 기사에서는 C++의 함수형 프로그래밍에 대한 일반적인 인터뷰 질문을 요약하고 답변합니다.

1. 함수형 프로그래밍의 장점과 단점

면접관은 함수형 프로그래밍의 장점과 단점에 대해 어떻게 이해했는지 물어볼 수 있습니다. 함수형 프로그래밍에는 다음과 같은 장점이 있습니다.

1. 높은 가독성. 함수형 프로그래밍은 내부 상태와 같은 다른 요소를 고려하지 않고 함수의 입력과 출력에만 중점을 두므로 일반적으로 코드가 상대적으로 간결하고 읽기 쉽습니다.
2. 참조 투명성. 함수형 프로그래밍은 변수 상태의 변화를 무시합니다. 함수의 반환 값은 입력 매개변수에만 의존하므로 동일한 입력 매개변수는 항상 함수에 대해 동일한 결과를 반환합니다. 이 속성을 참조 투명성이라고 합니다.
3. 테스트하기 쉽습니다. 함수형 프로그래밍의 모든 함수는 순수한 함수입니다. 이 함수는 입력과 출력이 정확하면 함수가 올바른지 확인할 수 있습니다.

그러나 함수형 프로그래밍에는 다음과 같은 단점도 있습니다.

1. 낮은 계산 효율성. 함수형 프로그래밍의 설계 아이디어는 크고 복잡한 문제를 작은 문제로 분해하고 이를 재귀적으로 해결하는 것입니다. 이 방법은 코드의 추상화 능력과 가독성을 크게 향상시킬 수 있지만 효율성은 상대적으로 낮습니다.
2. 메모리 사용량이 많습니다. 함수형 프로그래밍의 재귀 및 중첩 호출은 많은 수의 스택 수준을 발생시켜 프로그램의 메모리 공간을 증가시킵니다. 동일한 프로그램은 C 언어에서는 이 문제가 발생하지 않습니다.

2. 순수함수와 불순함수의 차이점

순수함수는 부작용이 없고, 입력 매개변수의 상태를 바꾸지 않으며, 어떠한 외부 상태에도 의존하지 않는다는 뜻입니다. 반면, 불순한 함수는 입력 매개변수의 상태를 변경하거나 외부 상태에 따라 달라질 수 있습니다.

면접관은 이 두 개념의 차이점을 조사하고 함수가 순수한지 여부를 결정하는 방법을 물을 수 있습니다. 함수가 순수 함수인지 확인하려면 다음 사항을 고려해야 합니다.

1. 함수가 전달된 매개변수를 변경하는지 여부.
2. 함수가 전달된 매개변수 이외의 상태에 의존하는지 여부.
3. 함수에서 예외가 발생했는지 여부.

위 조건을 충족하지 않는 함수는 불순한 함수입니다.

3. 고차 함수의 개념과 적용

고차 함수란 하나 이상의 함수를 매개변수로 입력하는 함수 또는 함수를 반환하는 함수를 말합니다. 함수형 프로그래밍에서는 고차 함수가 매우 일반적입니다.

면접관은 고차 함수의 개념과 적용을 조사하고 예제를 통해 함수를 매개변수로 사용하는 방법을 보여줄 수 있습니다. 예를 들어, 배열 요소의 합을 계산하려면 다음과 같은 고차 함수를 사용할 수 있습니다.

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>

int accumulate(int v1, int v2) { return v1 + v2; }

int main() {
  std::vector<int> vec{1, 2, 3, 4, 5};
  std::cout << std::accumulate(vec.begin(), vec.end(), 0, accumulate);
  return 0;
}

여기에서는 STL 라이브러리의 std::accumulate 함수가 사용됩니다. 배열의 요소를 수집하고 std::accumulate를 전달합니다. code>accumulate 함수는 각 항목의 값을 누적합니다. std::accumulate函数，它将数组中的元素求和，并通过accumulate函数将每一项的值进行累加。

四、闭包的概念和应用

闭包是指一个函数以及创建该函数的环境变量组合而成的实体。通过创建一个闭包，我们可以使一个函数访问其运行环境中的变量。

面试官可能会考察闭包的概念和应用，并要求你实现一个使用闭包的例子。例如，可以实现一个闭包用于对数组进行排序：

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>

auto less_than(int n) {
  return [=](int a) { return a < n; };
}

int main() {
  std::vector<int> vec{1, 2, 3, 4, 5};
  std::stable_partition(vec.begin(), vec.end(), less_than(3));
  for (auto& i : vec) {
    std::cout << i << " ";
  }
  return 0;
}

这里使用了STL中的std::stable_partition函数，它可以将一个序列划分为两个排好序的序列。对数组的元素进行划分时，根据less_than

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