Scheme | это... Что такое Scheme? (original) (raw)
Scheme
 |
|
|---|---|
| Семантика: | функциональный |
| Тип исполнения: | интерпретатор или компилятор |
| Появился в: | 1975 |
| Автор(ы): | Гай Стил и Джеральд Сассмен |
| Расширение файлов: | .scm, .ss |
| Типизация данных: | строгая, динамическая |
| Основные реализации: | PLT Scheme, MIT Scheme, Scheme48, Guile, JScheme |
| Диалекты: | T (англ.) |
| Испытал влияние: | Lisp, ALGOL |
| Повлиял на: | Common Lisp, JavaScript, R, Ruby, Dylan, Lua, Hop (англ.)русск., Racket (англ.)русск. |
Scheme — это функциональный язык программирования, один из двух наиболее популярных в наши дни диалектов языка Лисп (другой популярный диалект — это Common Lisp). Авторы языка Scheme — Гай Стил (англ. Guy L. Steele) и Джеральд Сассмен (англ. Gerald Jay Sussman) из Массачусетского технологического института — создали его в середине 1970-х годов.
Содержание
Введение
При разработке Scheme упор был сделан на элегантность и простоту языка. Философия языка подчёркнуто минималистская. Его цель — не сваливать в кучу разные полезные конструкции и средства, а напротив — удалить слабости и ограничения, вызывающие необходимость добавления в язык новых возможностей. В результате, Scheme содержит минимум примитивных конструкций и позволяет выразить все, что угодно путём надстройки над ними. В качестве примера можно указать, что язык использует 2 механизма организации циклов:
- хвостовая рекурсия,
- итеративный подход (в котором используются временные переменные для сохранения промежуточного результата).
Scheme начинался с попытки понять модель акторов Карла Хьюитта, для чего Стил и Суссман написали «крошечный интерпретатор Лиспа», а затем «добавили механизм создания акторов и посылки сообщений». Scheme был первым диалектом Лиспа, применяющим исключительно статические (а не динамические) области видимости переменных, гарантирующим оптимизацию хвостовой рекурсии и поддерживающим данные булевского типа (#t и #f вместо традиционно неуклюжих T и NIL). Он также был одним из первых языков, непосредственно поддерживающих продолжения. Начиная со спецификации R^5RS, язык приобрел исключительно мощное и удобное средство для записи макросов на основе шаблонов синтаксического преобразования с «соблюдением гигиены» (англ. hygienic macro). В Scheme также реализована «сборка мусора», то есть автоматическое освобождение памяти от неиспользуемых более объектов.
В качестве базовых структур данных язык использует списки и одномерные массивы («векторы»). В соответствии с декларируемым минимализмом, (пока) нет стандартного синтаксиса для поддержки структур с именованными полями, а также средств ООП — все это может быть реализовано программистом по его предпочтению, хотя большинство реализаций языка предлагают готовые механизмы.
Как курьёз, можно отметить, что первоначальное название языка Schemer было изменено на настоящее из-за тогдашнего ограничения на длину имён файлов в ITS.
Примеры
Простые математические операции
(+ 2 (* 2 2)) (+ 1 2 3 4)
Вызов каждой операции (или функции) представляется списком, в котором символ операции (который, в сущности, является именем функции) всегда занимает начальную позицию.
Предикаты типа
(number? 5) (number? "foo") (string? "foo")
По соглашению, имена всех предикатов заканчиваются символом ?.
Проверки на равенство
(equal? "foo" "bar") (eqv? 5 (+ 2 3)) (eq? 'a 'A)
Определение макросов для традиционных операций push/pop
(define-syntax push! (syntax-rules () ((push! x l) (set! l (cons x l)))))
(define-syntax pop! (syntax-rules () ((pop! l) (let ((x (car l))) (set! l (cdr l)) x))))
Определение функций
;; факториал в (неэффективном) рекурсивном стиле (define (fact x) (if (< x 3) x (* (fact (- x 1)) x)))
;; функция Фибоначчи — требует параллельной рекурсии (define (fib n) (cond ((= n 0) 0) ((= n 1) 1) (else (+ (fib (- n 1)) (fib (- n 2))))))
;; сумма элементов списка в характерном для Scheme стиле ;; (вспомогательная функция loop выражает цикл с помощью ;; хвостовой рекурсии и переменной-аккумулятора) (define (sum-list x) (let loop ((x x) (n 0)) (if (null? x) n (loop (cdr x) (+ (car x) n)))))
(fact 14) (fib 10) (sum-list '(6 8 100)) (sum-list (map fib '(1 2 3 4)))
Определение функции должно соответствовать следующему прототипу:
(define имя-функции (lambda (аргументы) (реализация-функции)))
хотя на практике чаще используют сокращённую форму:
(define (имя-функции аргументы) (реализация-функции))
Ввод / Вывод
(write (+ (read) (read)))
Основные реализации
- GNU Guile «Официальный» язык расширений проекта GNU. Этот интерпретатор Scheme реализован как библиотека, позволяющая приложениям создавать внутренний интерпретатор Scheme.
- MIT Scheme Свободная (GPL-licensed) реализация для платформы x86 под GNU/Linux, FreeBSD, IBM OS/2, и Win32.
- Chicken Scheme Интерпретатор Scheme, поддерживающий трансляцию в C.
- Gambit Scheme
- Racket (ранее PLT Scheme)
- JScheme
Литература. Учебники
- Structure and Interpretation of Computer Programs (англ.)
- Видео-лекции «Structure and Interpretation of Computer Programs», Harold Abelson и Gerald Jay Sussman (англ.)
- The Scheme Programming Language, R. Kent Dybvig (англ.)
Ссылки
На русском языке
ru_scheme — сообщество в LiveJournal, посвящённое языку Scheme
На английском языке
- A large collection of Scheme resources. Большая коллекция ресурсов по Scheme.
- Chez Scheme Бесплатный интерпретатор Scheme, платный компилятор для Microsoft Windows и нескольких UNIX systems.
- Gauche Интерпретатор Scheme
- Kawa Программа для Scheme, написанная на Java, которая компилирует тексты Scheme программ в Java bytecode. Любая Java библиотека может быть легко использована в Kawa.
- Сообщество schemewiki.org
 |
|---|