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