任何语言都可以“深度”组合或简化功能吗？答案

【问题标题】：Can any language "deeply" combine or simplify functions?任何语言都可以“深度”组合或简化功能吗？
【发布时间】：2020-10-21 20:01:18
【问题描述】：

通常将两个或多个函数/方法组合在一起并作为一个整体工作。例如：

To "combine" functions in javascript in a functional way?

Is it possible in C++11 to combine functions into a new function?

但是，我想知道是否可以这样做：

Function<Integer, Integer> f = x -> x + 1;
Function<Integer, Integer> g = x -> x * 2;
Function<Integer, Integer> h = f.compose(g);
** **
h.toString  //get x-> x*2+1 , what I want

函数被“深度”组合，类似于Matlab等数学软件中的表达式简化。

我知道编译器中有一些有用的技术，我正在寻找如何在高级语言中实现它。

顺便说一句，我想理论上可以使用 JVM 字节码操作，但这太复杂了。

【问题讨论】：

标签： optimization programming-languages program-transformation

【解决方案1】：

请注意，语言通常不指定要应用的（可能的）优化。优化委托给编译器和运行时系统。

Haskell 等函数式语言提供了许多基于函数的组合特性，可以实现目标优化。你可以看看function composition、lazy evaluation、partial application和higher order functions。

请注意，对于基于序列的计算的具体情况，我们已经做了很多工作。请参阅 Python 中的 generators 或更通用/抽象的概念，称为 ranges。例如，范围在 D 和 C++20 编程语言中可用。范围的组合和优化是在相当低的层次上实现的，编译器通常不负责它们的具体优化。

最后，一些编译器能够执行相当巧妙的高级转换（请参阅polyhedral model 用于循环，inter-procedural optimization 用于函数）。

【讨论】：