Функции как синонимы

Реализация функциональной парадигмы в Канторе испытала сильное влияние SQL. SQL-запросы истолкованы автором как чистые функции, синонимы внутри select — как замыкания, а сам SQL признан самым популярным языком функционального программирования и годным источником заимствований. Простота объявления локальных имен, взятая из SQL, получила условное наименование программирования через синонимы.

Синонимы в SQL

Программиста на любом императивном языке, будь то Паскаль или Си, поначалу удивляет простота объявления синонимов полей и таблиц в запросах и командах SQL:

select
  a.code, b.subcode, a.name, b.name subname
from
  data a,
  subdata b
where
  a.code = b.code;

В этом примере subname — синоним поля subdata.name, а a и b — синонимы таблиц data и subdata. Синонимы обладают всеми атрибутами замыканий: описываются по месту использования, не требуют присваивания им значения, и, что самое важное, не создают накладных расходов на выполнение запроса, что подтверждается планом СУБД.

Использование синонимов оставляет у программиста ментальное ощущение легкости и удобства, которое неплохо бы перенести в другие языки.

Чистые функции

В языке Кантор любое выражение является чистой функцией. Функции можно дать имя, сопоставив ей идентификатор, имеющий тот же смысл, что и синоним в SQL:

avogadro = 6.022e23;
sodium = 22.89;

mole[:Core:Real atomicWeight] = atomicWeight * avogadro;
moleOfSodium = mole[sodium];

megabyte = 1K**; // 1024²

В Паскале объявление аналогов функций avogadro, sodium и megabyte считалось бы объявлением констант при помощи константных выражений. В Канторе функции первичны, а константы являются частным случаем чистых функций. Чистота функций означает, что:

• Сопоставление выражения функции делается один раз — при описании. Знак равенства тут нужно трактовать как символ синонима, а не как оператор присваивания.
• Использование функций не влечет дополнительных накладных расходов. В самом простом случае компилятор вставляет тело функции в место ее вызова.

В SQL объявления аналогов avogadro, sodium и megabyte считались бы константными таблицами, а mole и moleOfSodium — представлениями.

Как принято в функциональных языках, тип результата функции может быть опущен, что задействует вывод типов компилятором. В нашем примере функция megabyte получит тип :Core:Int[32], а остальные функции — тип :Core:Real.

Функции, реализованные памятью

Кантор — функциональный язык системного программирования, что заставляет ввести в него понятие переменной непосредственно, не пряча за абстракциями-обертками. Чтобы не сломать первичность функций и не вносить исключений в правила, для переменных в Канторе принята оригинальная трактовка:

Переменные являются функциями, реализованными памятью.  

Превратить функцию в переменную можно, «защелкнув» ее ключевым словом var:

var substance = moleOfSodium;

Память позволяет сопоставлять значение функции много раз, что вполне ожидаемо дает побочный эффект. Сопоставление значений переменным является полноценным присваиванием, но записывается как и для чистых функций — знаком равенства:

substance = mole[15.99]; // oxygen
substance = mole[55.85]; // ferrum

То есть, синтаксически и семантически присваивание является частным случаем сопоставления значения функции, и трактовка знака равенства как объявления синонима или присваиваения зависит от того, что стоит в левой части сопоставления — чистая функция или переменная.

В SQL аналогом переменных являются таблицы, а аналогом переменных с начальным значением — материализованные представления, состоящие из таблицы и связанного с ней представления одновременно.