Funktionsverweisung

Funktionsverweisung bezeichnet in der Informatik die Zuweisung, Weitergabe oder Rückgabe von Funktionen als eigenständige Werte. Im Gegensatz zu reinem Code, in dem eine Funktion nur durch ihren Namen aufgerufen wird, erlaubt eine Funktionsverweisung, eine Funktion als Objekt zu behandeln. In Sprachen mit ersten Klassen von Funktionen sind Funktionen Werte eines Funktions Typs und können gespeichert, als Argumente übergeben, als Ergebnis zurückgegeben oder in Datenstrukturen gehalten werden. Auch Lambdas und anonyme Funktionen können dabei als Funktionsverweise fungieren.

Eigenschaften und Konzepte: Funktionsverweise ermöglichen höhere Ordnung der Programme, da Funktionen als Parameter angenommen oder von Funktionen zurückgegeben werden können. Sie bilden die Grundlage für Callback-Mechanismen, Event-Handling, Mapping, Filterung und Funktionskomposition. Je nach Sprache lassen sich Funktionsverweise statisch oder dynamisch typisiert handhaben und können Umgebungszustände (Closures) einfangen.

Sprachliche Umsetzung: In JavaScript sind Funktionen selbst Objekte, die Variablen zugewiesen oder als Parameter übergeben werden können. Python behandelt Funktionen ebenfalls als erste Klasse. Java unterstützt seit Java 8 Methodenreferenzen und Lambdas, um Funktionsverweise zu nutzen. In C und C++ existieren Funktionszeiger bzw. Funktionsverweise, die auf Funktionen verweisen und als Argumente übergeben werden können.

Herausforderungen und Designaspekte: Funktionsverweise erleichtern Abstraktion und modulare Programmierung, können aber zu Laufzeit-Overhead, komplexer Typisierung oder Debugging-Herausforderungen führen. Die Lebensdauer von Referenzen, Speichermanagement und mögliche Nebenwirkungen von Closures sind wichtige Aspekte bei ihrer Nutzung.

Siehe auch: Higher-Order Functions, Closures, Callbacks, Function Pointer.