Объект первого класса

Объектами первого класса (англ. first-class object, first-class entity, first-class citizen) в контексте конкретного языка программирования называются элементы, которые могут быть переданы как параметр, возвращены из функции, присвоены переменной[1].

Понятие объектов первого и второго классов было предложено в 1967 г. Кристофером Стрэчи в статье «Understanding Programming Languages», где процедуры языка Алгол, в противоположность действительным числам, он сравнил с подвергающимися социальной дискриминации «людьми второго сорта» (англ. second-class citizens)[2].

Определение

Объект называют «объектом первого класса», если он[3][4]:

• может быть сохранен в переменной или структурах данных;
• может быть передан в функцию как аргумент;
• может быть возвращен из функции как результат;
• может быть создан во время выполнения программы;
• внутренне самоопознаваем (независим от именования).

Термин «объект» используется здесь в общем смысле и не ограничивается объектами языка программирования. Так, значения простейших типов данных, например, integer и float, во многих языках являются «объектами первого класса».

Примеры

В C и C++ нельзя создавать функции во время выполнения программы, поэтому функции не являются объектами первого класса в этих языках. В то же время указатели на функцию можно передавать в качестве аргумента и возвращать из другой функции, поэтому иногда функции в C++ называют объектами второго класса (англ. second-class object). Тем не менее, в C++ есть понятие функционального объекта (англ. function object), который является объектом первого класса и реализует эквивалентную функциям семантику[3].

В Smalltalk[5] , Scala, и JavaScript[6] функции (методы) и классы являются объектами первого класса. Поскольку операторы (+, -) в Smalltalk по сути методы, они также являются объектами первого класса.

Пример кода на языке Nim.

# присвоим процедуру переменной
var value = proc() =
  echo "value"

value() # вызов процедуры
var value2 = value
value2() # вызов процедуры

# процедура будет передана другой
proc two(): string =
  return "two"

# процедура будет получать другую процедуру
proc wrap(x: proc) =
  echo "one"
  echo x()
  echo "three"

# вызов процедуры которая получает на вход другую процедуру
wrap(two)

# процедура, которая возвращает процедуру
proc closure(x: int): proc =
  proc res(y:int): int =
    return y*y+x
  return res

var result = closure(2) # вызовем процедуру которая вернет другую процедуру
echo result(3) # вызов внутренней процедуры

Примечания

1. Scott, Michael. Programming Language Pragmatics (неопр.). — San Francisco, CA: Morgan Kaufmann Publishers, 2006. — С. 140.
2. Rod Burstall, «Christopher Strachey—Understanding Programming Languages», Higher-Order and Symbolic Computation 13:52 (2000)  (неопр.). Дата обращения: 2 ноября 2013. Архивировано из оригинала 12 августа 2017 года.
3. First Class  (неопр.). C2.com (25 января 2006). Дата обращения: 16 июля 2012. Архивировано 16 июля 2012 года.
4. first class object  (неопр.). Catalysoft.com. Дата обращения: 9 октября 2010. Архивировано 6 августа 2012 года.
5. First class functions in many programming languages (examples)  (неопр.). Дата обращения: 21 июля 2012. Архивировано 11 июня 2010 года.
6. Functions are first class objects in JavaScript  (неопр.). Дата обращения: 21 июля 2012. Архивировано из оригинала 27 июля 2012 года.