Материал из eSyr's wiki.

Предыдущая лекция | Следующая лекция

Библиотечное моделирование отдельных возможностей

Вот чего-то не хватает в языке, пишем мы на каком-то языке программирования. Если всего хватает, то о многостилевом программировании и речи и идёт, и мы других языков не знаем или не используем. Мультипарадигмальность возникает, когда хочется чего-то ещё, а в языке этого нет. Например, регулярные выражения. Вот в тикле они есть, а в Си нет. Можем мы сделать их в Си? Да, есть не одна библиотека для этого. Являются ли нерег выражения парадигмой? Есть минимум два источникам, в которых они так обозначаются. Влияют ли они на мышление? Да.

Вот берём мы функцию с pattern и regexp. Если мы дерём библиотеку с этой функцией, значит ли это, что у нас в языке появились регвыр? Да, но не в языке, а в системе программирования. Мы внесли парадигму за счёт библиотечного расширения. Но регекспы штука узкая.

Есть С++. Там есть темплейты и прочая. Есть ибиблиотеки, которые вносят новые парадигмы в С++. Во-первых, функция как объект. Во-вторых, лямбда-исчисление.

Но основная проблема в том, что невозможно сделать замыкание, ибо С++ не может работать с именами переменных.

Функтоид — класс, для которого перекрыт (). То есть это класс, который не функция, но объект этоо класса может выступать как функция. Можно сделать композицию (f ∘ g).

Какие есть библиотеки:

• boost::lambda — законченная документация, непонятная
• FAC++T! — непонятная документация
• FC++ — наиболее известное из них, и по ней есть законченная документация

Кроме того, первые две завязаны на STL, он торчит изо всех щелей, последняя же использует STL, но может и без него.

FC++

FC++ явно создавали люди, которые очень любят haskell. Ибо есть хедер, который содержит инклюд всех хедеров, и он называется prelude (так называется стандартная библиотека haskell)

#include "prelude.h"

Но хаскелисты говорят, что это какой-то неправильный хаскель, хотя там многое от хаскеля реализовано.

Чем знаменит haskell:

• Чисто функциональный
• Язык со строгой типизацией
• Карринг

FC++ более-менее соостветствует идеологии хаскеля. Ещё один важный момент — хаскель язык ленивый, что позволяет работать с бесконечными списками. И если в FC++ использовать их структуры данных, то декларируется, что они ленивые, и что они тоже могут быть бесконечными

Примеры

List<int> lr = cons(x, cons(y, cons(t, NIL)));

Получается список, в качестве метки конца списка используется NIL. получается список из ццелых чисел. В хаскеле мы написали что-то вроде такого:

x::y::z::nil

Естественно, cons — темпелйт, и можно записать так:

cons<int>(x ...)

Вместо инта может быть любой тип, для которого определена операция сравнения (и, наверное, копирования)

Что можно сделать с этим списком:

• head
• tail

(аналоги car и cdr в лиспе)

Коль скоро есть функция, можно создать ещё одну функцию:

List<int> res = compose(tail, tail)(li);

Создаём новую функцию как суперпозицию двух функций tail и tail. Но tail ни разу не функция, а темплейт, и compose это макрос. В результат получаем выражение, и к нему применяем операцию вызову функции. Причём применяем их к функтоиду.

Можно работать с бесконечными структурами данных: вот есть же опять свтроенная функция: enumFrom(1); — функция, которая строит бесконечный список целых чисел, начиная с указанного. Что такое бесконечная структура — некоторые данные, а потом указания, как строить дальше. Результатом enumFrom является выражение, которое вполне можно присваивать:

List<int> i = enumFrom(1);

Что можно сделать: например, можно сделать

List<int> evens = filter(even, i);

Функция even — булева, проверяет на чётность. Это обыкновенная функция на С++:

bool even(int x)
{
  return x%2 == 0;
}

А filter это уже темплейт, который умеет фильтровать:

filter<T> (bool(*)(T), T) {...}

Получаем список из всех существующих чётных чисел. Конечно, все не хранятся. Хранится первая и указания, как вычислить. Есть функция take (как в хаскеле) — взять n первых элементов.

List<int> e3 = take(3, evens); //взять первые три элемента списка

Тогда они и будут вычислены.

Есть функция map:

map(function, list)

Хаскель:

map: (a → b) → [a] → [b]

Люди пытались сделать то, что они хотели иметь из хаскеля.

Люди продемонстрировали факт: для темплейтов есть более интересные применения, чем для построения контейнерных классов.

Ложка дёгтя: сколько есть знакомых хаскелистов, все говорили при виде FC++, говорили, что писать на этом не будут.

Но всего хаскеля не передать, ибо в хаскеле есть ещё что-то: замыкание, монады. Как-то пытаются монады эмулировать, но это не то.

Монада — это какое-то хитрое преобразование из функции в функцию, причём без изменения профиля. Это вещь, которая работает с бесконечными списками, преобразует их. Зачем это нужно — в хаскеле в их виде оформлен ввод-вывод.

Чтобы понять монады, надо написать что-то мерьёзное. И тут начинаются проблемы. Мануал по хаскелю разделён на две части. Одна понятная, другая имеет заход из математики, но непонятно, как из этого что-то делать.