Python e Programação Funcional

Elma Santos — Thu, 18 Jun 2020 02:21:47 +0000

A programação funcional pode nos ajudar a reduzir efeitos colaterais e tornar nosso código mais simples de manter. Nesse post, explicarei um pouco sobre os seus principais conceitos e como podemos aplicá-los em Python!

O que é Programação Funcional?

Programação funcional é um paradigma de programação.
Resumidamente, paradigma de programação é uma forma de classificar linguagens baseando-se em suas funcionalidades e estilo de código. Normalmente, isso vai te guiar na forma que você vai estruturar seu código e desenvolver soluções.

Na programação funcional, funções são utilizadas para resolver problemas, buscando evitar mutabilidade de dados e estados.

Talvez essa definição seja um pouco confusa de início, mas existem alguns conceitos importantes que farão as coisas terem mais sentido!

Funções de primeira classe

Como dito acima, na programação funcional resolvemos problemas usando funções. Nesse paradigma, elas são tratadas como funções de primeira classe.
Isso significa que uma função pode ser atribuída a uma variável, ser passada como argumento para outra função ou devolvida como resultado.

Esse é um exemplo simples, mostrando que conseguimos atribuir a função embutida print a uma variável chamada escreve:

>>> escreve = print
>>> escreve
<built-in function print>
>>> escreve("abc")
abc

Imutabilidade de dados

Os dados usados na programação funcional não devem ser modificados após a sua criação. Por exemplo, se quisermos modificar um dado em uma lista, nós devemos criar uma cópia da lista com a modificação desejada ao invés de alterar diretamente a lista original.

Um exemplo de tipo de dado imutável em Python é a tupla. No exemplo a seguir, utilizamos a classe collections para definir a tupla nomeada Pessoa:

import collections
Pessoa = collections.namedtuple('Pessoa', ['nome', 'personagem'])

elenco_bacurau = (Pessoa(nome='Sonia Braga', personagem='Domingas'),
                  Pessoa(nome='Barbara Colen', personagem='Teresa'),
                  Pessoa(nome='Silvero Pereira', personagem='Lunga'))

Aqui, estamos garantindo que os atributos nome e personagem não serão alterados diretamente e nenhum item de elenco_bacurau será excluído.

>>> elenco_bacurau[0].nome = 'Kleber'
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: can't set attribute

>>> del elenco_bacurau[0]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object doesn't support item deletion

Funções puras

As funções ditas como puras são as que não produzem efeitos colaterais, ou seja, não alteram o estado do programa. Um novo valor é criado e retornado.

Se quiséssemos remover o último item de uma lista, o jeito não funcional seria alterar a lista utilizando, por exemplo, o método pop. Uma solução funcional retornaria uma cópia dessa lista alterada, como vemos no exemplo:

def remove_ultimo(lista):
    """Remove item, alterando a lista original"""
    lista.pop(-1)

def lista_sem_ultimo(lista):
    """Retorna cópia da lista sem o último item"""
    return lista[:-1]

Funções de ordem superior

Funções de ordem superior podem aceitar outra função como argumento e podem retornar uma função como saída.

Python possui algumas funções embutidas de ordem superior (como map e filter) que nos permitem escrever códigos seguindo a programação funcional, de forma concisa e sem efeitos colaterais.

Abaixo, um exemplo de uso da função map que aplica uma lambda (função anônima) para cada item do iterável:

>>> integers = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> list(map(lambda x: x * x, integers))
[1, 4, 9, 16, 25]
>>> integers
[1, 2, 3, 4, 5]

Conclusão

Python não é uma linguagem puramente funcional, mas, por ser multiparadigma, ela dá suporte ao paradigma funcional e existem diversas vantagens em utilizá-lo.

Testar um programa funcional pode ser mais simples (tudo o que você precisa é de um conjunto de entradas e um conjunto esperado de saídas). Além disso, facilita a reutilização de código — como a função não depende de nenhuma variável ou estado externo, é fácil chamá-la de outro contexto.

É interessante ter visões diferentes de como resolver determinado problema, e dependendo do contexto, a programação funcional pode nos ajudar a chegar a uma solução simples e eficiente. ✨

Referências

Esse post é baseado na palestra que apresentei no Python Day 2019, realizado pelo Grupy RN. Os slides podem ser vistos aqui

Imagem de James Lee por Pixabay

DEV Community: Elma Santos