Хаскелл | это... Что такое Хаскелл? (original) (raw)

Haskell

Логотип Haskell
Семантика: функциональный
Тип исполнения: интерпретируемый, компилируемый
Появился в: 1990 г.
Типизация данных: статическая
Основные реализации: GHC, NHC, YHC
Диалекты: O'HaskellHaskell++Mondrian
Испытал влияние: Miranda, Gofer

Háskell (русск. Ха́скелл или Ха́скель) — функциональный язык программирования. Является одним из самых распространённых ленивых языков программирования. Имеет очень развитую систему типизации, однако система модулей разработана хуже. Последний стандарт языка, ставший стандартом функционального программирования — Haskell-98. Берёт своё начало из языка Miranda, который был разработан Дэвидом Тёрнером в качестве стандартного функционального языка. Назван по имени математика Хаскелла Карри.

Содержание

Характеристики языка

В качестве основных характеристик языка Haskell можно выделить следующие:

Со времени принятия последнего стандарта языка (Haskell98) прошло много времени и с тех пор ведущие реализации языка (ghc и hugs) были расширены множеством дополнительных возможностей:

Использование

Имеет интерпретаторы (один из самых известных — компиляторы (один из самых известных — Glasgow Haskell Compiler (GHC)).

Популярен в академических кругах, но малоизвестен среди прикладных программистов. В последнее время расширяется набор прикладных библиотек, язык интегрируется в распространённые программные системы (.Net [1], COM/ActiveX HaskellScript, Java jaskell), что делает язык всё более и более привлекательным для профессиональных программистов.

Расширения языка:

Расширения реализаций языка (относится к GHC):

Примеры

Простейшие примеры

Следующий пример показывает синтаксис языка Haskell при реализации функции для вычисления факториала:

fac :: Integer -> Integer fac 0 = 1 fac n | n > 0 = n * fac (n - 1)

Это определение описывает процесс вычисления факториала в виде рекурсивной функции. Это определение похоже на то, которое можно найти в учебниках по информатике. Большая часть исходного кода на языке Haskell походит на математическую нотацию в аспектах синтаксиса и использования, например, вышеприведённый пример можно переписать в виде

fac n = product [1..n]

что соответствует математическому определению факториала.

Первая строка в приведённом выше определении является необязательной, так как определяет (вернее, ограничивает) тип функции, который может быть выведен системой типизации самостоятельно. Эта строка может быть прочитана как: функция fac имеет тип (::) из целого в целое (Integer -> Integer). Это значит, что она получает на вход один целочисленный аргумент и возвращает результат также целого типа. Как сказано выше, типы всех функций могут быть выведены автоматически, если программист явно не указал их.

Вторая строка основана на механизме сопоставления с образцами, который является важной особенностью языка Haskell. Этот механизм заставляет интерпретатор языка пробегаться сверху вниз по строкам определения и находить первый образец (то есть набор формальных параметров, который подходит под значения фактически переданных параметров в функцию) и выполнять определение, записанное с этим образцом. В данном случае вторая строка определения будет выбрана тогда, когда фактический параметр при вызове функции fac будет равен нулю.

В третьей строке помимо механизма сопоставления с образцами использовано охраняющее выражение — n > 0. Оно гарантирует, что функция не будет работать для отрицательных чисел, для которых факториал неопределён. Если отрицательное число будет передано в качестве фактического параметра в функцию fac, то программа остановится с сообщением об ошибке.

Более сложные примеры

Простейший калькулятор для вычисления выражений в обратной польской записи может быть определён на языке Haskell при помощи одной функции:

calc :: String -> [Float] calc = foldl f [] . words where f (x:y:zs) "+" = (y + x):zs f (x:y:zs) "-" = (y - x):zs f (x:y:zs) "*" = (y * x):zs f (x:y:zs) "/" = (y / x):zs f xs y = read y : xs

В данном определении функция свёртки (fold) вызывается с фактическими параметрами [] (пустой список — начальное значение для свёртки), f (функция для интерпретации одного слова во входном выражении) и списка, полученного разбивкой исходной строки с выражением на слова, то есть строки, отделённые друг от друга пробельными символами. В результате работы получается список, который содержит промежуточные и окончательное значения, получаемые при вычислении входного выражения.

Другой пример показывает способ вычисления бесконечного списка чисел Фибоначчи за линейное время:

fibs = 0 : 1 : zipWith (+) fibs (tail fibs)

Бесконечный список создаётся при помощи механизма корекурсии — последующие значения списка вычисляются на основе имеющихся с начальными 0 и 1 в качестве первых двух элементов списка. Это определение является примером применения механизма ленивых вычислений, который является важнейшей частью языка Haskell. Для понимания того, как это определение работает, можно рассмотреть вычисление первых шести чисел Фибоначчи при помощи этой функции:

fibs = 0 : 1 : 1 : 2 : 3 : 5 : ... + + + + + + tail fibs = 1 : 1 : 2 : 3 : 5 : ... = = = = = = zipWith ... = 1 : 2 : 3 : 5 : 8 : ... fibs = 0 : 1 : 1 : 2 : 3 : 5 : 8 : ...

Та же самая функция может быть записана короче и более понятно при использовании расширения языка Haskell, которое реализовано в компиляторе GHC (параллелизация определителей списков, Parallel List Comprehensions):

fibs = 0 : 1 : [a + b | a <- fibs | b <- tail fibs]

Реализация нахождения всех простых чисел обычным путём (проверка каждого числа на простоту)

`` --the general alghoritm primes = [n | n <- [2..], isPrime n] --this function returns list of residue of division of correct number by all numbers in range [2..n/2] listOfRemainders n =[n mod x | x <- [2..(n div 2)]] --function checks is reported number prime or not isPrime n = null (filter (==0) (listOfRemainders n))

``

а также с помощью [решета Эратосфена](2767):

--Sieve of Eratosthenes ero = eroPrimes [2..] eroPrimes (x : xs) = x : eroPrimes [y | y <- xs , y `mod` x /= 0]

И получение, вообще говоря, бесконечного списка простых чисел:

listOfPrimes = [n | n <- [2..], and [n `mod` (n-x) /= 0 | x <- [1..n-2] ] ]

См. также

Приложения, написанные на языке Haskell

Ссылки

Литература

Трансляторы языка Haskell

Основные языки программирования
Используемыев разработке ABAP/4 • Ада • Ассемблеры • C • Кобол • C++ • C# • D • Delphi • Eiffel • Forth • Фортран • Haskell • J++ • J# • Icon • Лисп • Object Pascal • Оберон • Паскаль • PL/I • Пролог • Visual DataFlex • Visual Basic • VB.NET • Академические АПЛ • Лого • Модула-3 • Scala • Рефал • Симула
IEC61131-3 Instruction List • Ladder Diagram • SFC
Прочие Алгол • Алгол 68 • Модула-2 • Miranda • Эзотерические Cписок всех языков

Wikimedia Foundation.2010.