2.5.3 FPL/Programación Funcional

Temas:
Core

• Expresiones lambda y evaluación:
  1. Enlace (binding) de variables y reglas de ámbito (scope).
  2. Paso de parámetros.
  3. Expresiones lambda anidadas y orden de reducción.
• Programación libre de efectos secundarios:
  1. Las llamadas a funciones no tienen efectos secundarios, facilitando el razonamiento composicional.
  2. Variables inmutables y copia de datos vs reducción.
  3. Uso de recursión vs bucles vs tuberías (map/reduce).
• Procesamiento de datos estructurados (por ejemplo, árboles) mediante funciones con casos para cada variante de datos:
  1. Funciones definidas sobre datos compuestos en términos de funciones aplicadas a las piezas constituyentes.
  2. Estructuras de datos persistentes.
• Usar funciones de orden superior (tomar, devolver y almacenar funciones).
• Metaprogramación y reflexión.
• Clausuras (closures) de funciones (funciones que usan variables en el entorno léxico circundante):
  1. Significado y definición básica: crear clausuras en tiempo de ejecución capturando el entorno.
  2. Idiomas canónicos: devoluciones de llamada (callbacks), argumentos para iteradores, código reutilizable mediante argumentos de funciones.
  3. Usar una clausura para encapsular datos en su entorno.
  4. Evaluación diferida (lazy) vs ansiosa (eager).

Non Core

• Máquina de reducción de grafos (graph reduction) y llamada por necesidad (call-by-need).
• Implementar evaluación diferida.
• Integración con el paradigma de programación lógica usando conceptos como lógica ecuacional, estrechamiento (narrowing), residuación (residuation) y unificación semántica.
• Integración con otros paradigmas de programación como imperativo y orientado a objetos.

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes):
Core:

1. Desarrollar algoritmos básicos que eviten asignar a estados mutables o considerar igualdad referencial [Crear]
2. Desarrollar funciones útiles que tomen y devuelvan otras funciones [Crear]
3. Explicar un ejemplo simple de una expresión lambda implementada usando una máquina virtual, como una máquina SECD, mostrando el almacenamiento y recuperación del entorno [Explicar]
4. Interpretar correctamente las variables y el ámbito léxico en un programa que usa clausuras de funciones [Interpretar]
5. Usar mecanismos de encapsulación funcional como clausuras e interfaces modulares [Usar]
6. Comparar y contrastar ejecución con estado (stateful) vs sin estado (stateless) [Comparar]
7. Definir y usar iteradores y otras operaciones en agregados, incluyendo operaciones que toman funciones como argumentos, en múltiples lenguajes de programación, seleccionando los idiomas más naturales para cada lenguaje [Definir]

NonCore:

1. Ilustrar la reducción de grafos usando una expresión $\lambda$ con una subexpresión compartida [Aplicar]
2. Ilustrar la ejecución de una expresión $\lambda$ anidada simple usando una máquina abstracta, como una máquina ABC [Aplicar]
3. Ilustrar estrechamiento (narrowing), residuación y unificación semántica usando ejemplos ilustrativos simples [Aplicar]
4. Ilustrar las construcciones de concurrencia usando ejemplos de programación simples de conceptos conocidos, como un búfer siendo leído y escrito concurrentemente o secuencialmente [Aplicar]