การใช้งาน Functional Programming ในภาษา Fortran แบบง่ายๆ

Functional programming คือแนวทางการเขียนโปรแกรมที่เน้นการใช้ฟังก์ชันเป็นหลัก โดยมีลักษณะเฉพาะที่ทำให้การเขียนโปรแกรมมักมีความกระชับและชัดเจนมากขึ้น มันเกี่ยวข้องกับการใช้ฟังก์ชันที่ไม่มีผลกระทบต่อสภาพแวดล้อม (pure functions) และการใช้ข้อมูลที่ไม่เปลี่ยนแปลง (immutable data) ซึ่งต่างจากการเขียนโปรแกรมแบบ Imperative ที่มุ่งเน้นการเปลี่ยนแปลงสถานะของข้อมูล

ในภาษา Fortran ซึ่งมีลักษณะการเขียนโปรแกรมที่เน้นแบบ Implicit มาก่อน แต่ Fortran ก็สามารถใช้แนวทาง Functional programming ได้เช่นกัน วันนี้เราจะมาลองดูการเขียนโปรแกรมด้วย Functional programming ใน Fortran โดยมีตัวอย่างง่ายๆ มาให้เข้าใจกัน

โครงสร้างของโปรแกรม

ก่อนที่เราจะทำความเข้าใจตัวอย่างโปรแกรม ขอบอกก่อนว่าภาษา Fortran มีโครงสร้างที่ค่อนข้างชัดเจน เสมือนการเขียนโปรแกรมเชิงตัวแปรอย่างง่าย โดยเราสามารถแยกฟังก์ชันเป็นของตนเองได้

ตัวอย่าง Code สำหรับ Functional Programming ใน Fortran

 program functional_example
    implicit none
    integer :: result

    ! Call the functional area and store result
    result = square(5)

    print *, "The square of 5 is: ", result

contains

    ! Define a pure function for squaring a number
    function square(x)
        integer :: square
        integer, intent(in) :: x

        square = x * x
    end function square

end program functional_example

อธิบายการทำงานของ Code

โปรแกรมนี้มีโครงสร้างอย่างง่าย เริ่มต้นจากการกำหนดค่าตัวแปร `result` ที่เราจะเก็บผลลัพธ์ของฟังก์ชัน `square` ซึ่งใช้ในการคำนวณค่ากำลังสองของเลข 5

ภายใน `contains` เราจะเห็นการประกาศฟังก์ชัน `square` ซึ่งเป็นฟังก์ชันที่ไม่สร้างผลกระทบต่อสิ่งรอบข้าง (pure function) โดยมันจะรับค่าตัวเลข `x` และคืนค่าผลคูณ `x * x` เป็นผลลัพธ์มา

การทำงานของโค้ดนี้จะมีขั้นตอนดังนี้:

1. เริ่มต้นโปรแกรมและประกาศตัวแปร

2. เรียกใช้ฟังก์ชัน `square` และป้อนค่า 5 ไปที่ `x`

3. ฟังก์ชัน `square` จะคำนวณค่ากำลังสองและส่งค่าผลลัพธ์กลับมา

4. แสดงผลในรูปแบบที่อ่านได้

Use Case ในโลกจริง

การใช้ Functional programming ใน Fortran สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในหลาย ๆ ด้าน โดยเฉพาะในด้านการคำนวณวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม เช่น:

- การใช้ฟังก์ชันในการคำนวณค่าต่างๆ เช่น อัตราเร็ว, ความเร่ง, พลังงาน เป็นต้น

- โดยสามารถเขียนฟังก์ชันเพื่อคำนวณค่าทางฟิสิกส์และเรียกใช้ในโปรแกรมทดสอบต่างๆ

- การเขียนฟังก์ชันสำหรับการแปรรูปข้อมูล เช่น การคำนวณค่าเฉลี่ย, ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน หรือค่าพารามิเตอร์อื่นๆ

- ซึ่งสามารถใช้ฟังก์ชันเพื่อลดความซับซ้อนและชัดเจนของโค้ด

- ในการพัฒนาโมเดลจำลองที่ซับซ้อน เช่น โมเดลการเคลื่อนที่, โมเดลทางสถิติ

- โดยใช้ฟังก์ชันหลายๆ ฟังก์ชันรวมกันในการคำนวณและแสดงผล

สรุป

การนำแนวทาง Functional programming มาประยุกต์ใช้กับภาษา Fortran อาจจะดูเหมือนเป็นเรื่องใหม่ แต่จริงๆ แล้วมันช่วยทำให้โค้ดมีความกระชับและมีโครงสร้างที่ชัดเจน และเหมาะสมกับการคำนวณในสาขาอื่นๆ อีกมากมาย

หากคุณสนใจอยากเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรม โดยเฉพาะการใช้ Functional programming ที่สามารถนำไปพัฒนาในโลกจริง ขอแนะนำให้เข้ามาศึกษาที่ EPT (Expert-Programming-Tutor) สถาบันที่มีชื่อเสียงด้านการสอนการเขียนโปรแกรม คุณจะได้เรียนรู้จากผู้เชี่ยวชาญและมีหลักสูตรที่เน้นการสร้างสรรค์ที่หลากหลาย อย่ารอช้า! คลิกที่นี่เพื่อเริ่มเรียนรู้กับเราเถอะ!

หมายเหตุ: ข้อมูลในบทความนี้อาจจะผิด โปรดตรวจสอบความถูกต้องของบทความอีกครั้งหนึ่ง บทความนี้ไม่สามารถนำไปใช้อ้างอิงใด ๆ ได้ ทาง EPT ไม่ขอยืนยันความถูกต้อง และไม่ขอรับผิดชอบต่อความเสียหายใดที่เกิดจากบทความชุดนี้ทั้งทางทรัพย์สิน ร่างกาย หรือจิตใจของผู้อ่านและผู้เกี่ยวข้อง