آموزش برنامه‌نویسی تابعی در C++ - آخرین آپدیت

سرفصل ها و درس ها

مقدمه Introduction

• مقدمه Introduction

1. برنامه‌نویسی تابعی در C++ مدرن 1. Functional Programming in Modern C++

• توابع Accumulate و Reduce Accumulate and reduce

• لامبداها و Closureها Lambdas and closures

• راه حل: جمع مستمر فاکتوریل Solution: Factorial continuous add

• ترکیب توابع با الگوریتم‌های کتابخانه استاندارد Composing functions with standard library algorithms

• الگوریتم‌های استاندارد (transform, views, accumulate) Standard algorithms (transform, views, accumulate)

• چالش: جمع مستمر فاکتوریل Challenge: Factorial continuous add

• برنامه‌نویسی تابعی چیست؟ What is functional programming?

• اعمال جزئی و Currying (std::bind) Partial application and currying (std::bind)

2. مفاهیم (Concepts) و محدودیت‌های نوع در C++20 2. Concepts and Type Constraints in C++20

• چالش: تابعی محدود شده توسط Concepts Challenge: Function constrained by concepts

• سینتکس پایه Concepts Basic concept syntax

• تعریف Concepts سفارشی Defining custom concepts

• راه حل: تابعی محدود شده توسط Concepts Solution: Function constrained by concepts

• چرا از Concepts استفاده کنیم؟ Why concepts?

• مقایسه Concepts با SFINAE (قبل از C++20) Concepts vs. SFINAE (Pre-C++20)

• ترکیب Conceptsها Combining concepts

3. رنج‌ها (Ranges) و خط لوله‌ها در C++20/23 3. Ranges and Pipelines in C++20/23

• ارزیابی تنبل با کوروتین‌ها (مولد فیبوناچی نامحدود) Lazy evaluation with coroutines (infinite Fibonacci generator)

• راه حل: ساخت یک خط لوله تابعی Solution: Build a Functional pipeline

• رنج‌ها و خط لوله‌ها در C++20/23 Ranges and pipelines in C++20/23

• چرا از Ranges استفاده کنیم؟ (تغییر شکل یک مجموعه) Why use ranges? (transforming a collection)

• ترکیب عملیات‌های متعدد Range برای تغییر مجموعه‌ها Combining multiple range operations to transform collections

• ترکیب فیلترها و Transformها Combining filters and transforms

• چالش: ساخت یک خط لوله تابعی Challenge: Build a functional pipeline

4. متاپروگرمینگ تمپلیت‌ها و constexpr 4. Template Metaprogramming and constexpr

• محاسبات پیشرفته زمان کامپایل: دنباله فیبوناچی Advanced compile-time computation: Fibonacci sequence

• محاسبه فاکتوریل با استفاده از constexpr Factorial using constexpr

• چرا ضرب ماتریس در زمان کامپایل؟ Why compile-time matrix multiplication?

• تمپلیت‌های بازگشتی در C++ Recursive templates in C++

• متاپروگرمینگ تمپلیت‌ها و constexpr Template metaprogramming and constexpr

• راه حل: پیاده‌سازی فاکتوریل constexpr Solution: Implement a constexpr factorial

• چالش: پیاده‌سازی فاکتوریل constexpr Challenge: Implement a constexpr factorial

5. توابع مرتبه بالا و ترکیب توابع در C++23 5. Higher-Order Functions and Composition in C++23

• ترکیب توابع با لامبداها و std::invoke Function composition with lambdas and std::invoke

• راه حل: خط لوله ترکیب توابع Solution: Function composition pipeline

• استفاده از std::move_only_function برای توابع مرتبه بالا Using std::move_only_function for higher-order functions

• موارد استفاده واقعی از توابع مرتبه بالا در C++ مدرن Real-world use cases of higher-order functions in modern C++

• مزایای ترکیب توابع برای کد ماژولارتر Benefits of composing functions for more modular code

• مقدمه‌ای بر توابع مرتبه بالا Introduction to higher-order functions

• چالش: خط لوله ترکیب توابع Challenge: Function composition pipeline

6. کتابخانه‌های برنامه‌نویسی تابعی 6. Functional Programming Libraries

• استفاده از الگوریتم‌های سبک تابعی با STL Using functional-style algorithms using the STL

• فیلتر کردن مقادیر با std::ranges::filter (C++20) Filtering values with std::ranges::filter (C++20)

• تغییر شکل و جمع زدن یک لیست Transforming and summing a list

• چالش: فیلتر و تبدیل با STL و Boost.Hana Challenge: Filtering and transforming with STL and Boost.Hana

• مدیریت Tupleها با Boost.Hana Tuple manipulation with Boost.Hana

• راه حل: فیلتر و تبدیل با STL و Boost.Hana Solution: Filtering and transforming with STL and Boost.Hana

• ترکیب Boost.Hana با تکنیک‌های تابعی استاندارد در C++ Combining Boost.Hana with standard functional techniques in C++

7. برنامه‌نویسی واکنشی تابعی (FRP) 7. Functional Reactive Programming

• جریان ساده RxCpp Simple RxCpp stream

• کوروتین با RxCpp و Ranges Coroutine with RxCpp and ranges

• راه حل: شمارنده فراوانی کلمات با RxCpp Solution: Word frequency counter with RxCpp

• برنامه‌نویسی واکنشی تابعی Functional reactive programming

• چالش: شمارنده فراوانی کلمات با RxCpp Challenge: Word frequency counter with RxCpp

• پردازش جریان داده‌های بلادرنگ به روش تابعی Real-time data stream processing in a functional manner

• مزایای برنامه‌نویسی تابعی برای مدیریت رویدادهای ناهمگام Benefits of functional programming for asynchronous event handling

8. تطبیق الگو و Variantها در C++23 8. Pattern Matching and Variants in C++23

• کاربردهای std::variant و std::visit در سناریوهای واقعی Applications of std::variant and std::visit in real-world scenarios

• مقدمه‌ای بر تطبیق الگو و ریشه‌های آن در برنامه‌نویسی تابعی Introduction to pattern matching and its functional programming origins

• چالش: تطبیق الگو با std::variant Challenge: Pattern matching with std::variant

• Overloadهای خاص نوع با std::visit Type-specific overloads with std::visit

• بهبود خوانایی کد با تکنیک‌های تطبیق الگو Improving code clarity with pattern matching techniques

• راه حل: تطبیق الگو با std::variant Solution: Pattern matching with std::variant

• تطبیق الگوی پایه با std::variant Basic pattern matching with std::variant

9. کوروتین‌های پیشرفته و برنامه‌نویسی ناهمگام 9. Advanced Coroutines and Asynchronous Programming

• مدیریت وظایف ناهمگام با کوروتین‌ها Asynchronous task management with coroutines

• چالش: مدیریت‌کننده وظایف ناهمگام Challenge: Asynchronous task manager

• ترکیب کوروتین‌ها با ارزیابی تنبل برای اجرای بهینه وظایف Combining coroutines with lazy evaluation for efficient task execution

• مدیریت وظایف همزمان به روش تابعی Handling concurrent tasks in a functional manner

• مولد توالی تنبل با co_yield Lazy sequence generator with co_yield

• راه حل: مدیریت‌کننده وظایف ناهمگام Solution: Asynchronous task manager

• کوروتین‌های پیشرفته و برنامه‌نویسی ناهمگام Advanced coroutines and asynchronous programming

10. ترکیب سبک‌های تابعی و دستوری 10. Combining Functional and Imperative Styles

• تعادل بین عملکرد و قابلیت نگهداری با سبک‌های برنامه‌نویسی ترکیبی Balancing performance and maintainability using hybrid programming styles

• ترکیب سبک‌های تابعی و دستوری Combining functional and imperative styles

• چالش: بازنویسی کد دستوری به سبک تابعی Challenge: Refactor imperative code into a functional style

• راه حل: بازنویسی کد دستوری به سبک تابعی Solution: Refactor imperative code into a functional style

• بازنویسی کد دستوری به سبک تابعی برای افزایش شفافیت Refactoring imperative code into a functional style for clarity

• خط لوله‌های تابعی با حلقه‌های دستوری Functional pipelines with imperative loops

• شبیه‌سازی داده‌های تغییرناپذیر با std::shared_ptr Emulating immutable data with std::shared_ptr

جمع‌بندی Conclusion