 |
Ten artykuł od 2021-02 zawiera treści, przy których brakuje odnośników do źródeł. |
| |
| Paradygmat |
Funkcyjny, Obiektowy, Imperatywny |
|---|---|
| Typowanie |
Silne, Statyczne z inferencją |
| Aktualna wersja stabilna |
5.1.1 |
| Twórca |
Xavier Leroy, Damien Doligez, Jérôme Vouillon |
| Licencja |
QPL |
| Platforma sprzętowa | |
| Platforma systemowa | |
| Strona internetowa | |
OCaml (wcześniej jako Objective Caml) – wieloparadygmatowy język programowania oraz implementacja tego języka w postaci zestawu narzędzi i bibliotek. Jest, oprócz Caml Light, główną implementacją języka Caml. OCaml został stworzony przez Xaviera Leroya, Jérôme Vouillon, Damien Doligeza, Didier Rémy i innych w 1996 roku, kiedy to Caml Light został poszerzony o system obiektów i natywny kompilator.
OCaml wspiera równie dobrze programowanie funkcyjne, obiektowe, jak i imperatywne.
Nadaje się do pisania dużych programów przemysłowych ze względu na silny system modułów, dostępne programowanie obiektowe, szybki natywny kompilator oraz szczególnie dobre wsparcie dla programowania funkcyjnego.
Jest wolnym oprogramowaniem tworzonym we francuskim akademickim instytucie badawczym INRIA.
OCaml wywodzi się z rodziny języków Meta Language, podobnie jak Standard ML.
Programy napisane w Ocamlu zajmują czołowe miejsca w ICFP Programming Contest.
OCaml składa się z następujących narzędzi:
Uwaga: Informacje te odnoszą się do systemów uniksowych. W innych systemach niektóre czynności należy wykonywać w inny sposób.
Pliki źródłowe ocamla mają rozszerzenie ml, pliki z sygnaturami – odpowiednik plików nagłówkowych w C – rozszerzenie mli. Nie ma tu jednak żadnego preprocesora i literalnego włączania nagłówków – pliki sygnaturowe są najzwyczajniej kompilowane.
Zwykle nie ma potrzeby tworzenia osobnych plików sygnaturowych i OCaml automatycznie generuje sygnatury na podstawie plików ml.
Istnieją trzy sposoby wykonywania programów napisanych w języku OCaml:
W wyniku działania kompilatorów Ocamla powstają pliki:
Jądro systemu typów opiera się na polimorficznie typowanym rachunku lambda z inferencją typów algorytmem unifikacji Hindley-Milner.
OCaml jest silnie typowanym językiem.
Nie dopuszcza żadnych automatycznych konwersji, czy przeciążania funkcji czy nawet przeciążonych operatorów infix dla różnych typów numerycznych.
Zaletą tego jest że algorytm inferencji jest prosty i efektywny, wadą natomiast jest czasem użycie, gdzieniegdzie, pomocniczych funkcji – co w praktyce nie jest problemem i kod w OCamlu zazwyczaj i tak jest bardziej zwięzły niż w innych językach.
Inne języki funkcyjne, jak Haskell, posiadają mechanizm przeciążania przez tzw. type classes – które pełnią podobne role jak moduły i funktory w OCamlu. Umożliwia to inferencje typów wraz z udogodnieniami przeciążania, z umiarkowaną ceną dodatkowych adnotacji sygnatur funkcji.
Własnością bazowego system typów jest brak wymogu jakichkolwiek adnotacji. Adnotacje natomiast występują w celu generacji dokumentacji przez ocamldoc bądź przy bardziej zaawansowanych użyciach systemu wychodzącego poza pierwotny system typów ML, jak funktory, obiekty, moduły opakowane, polimorficzna rekursja czy GADTs.
Syntaktycznie bazowy język OCaml ma bardzo prostą, zwięzłą, ale zarazem bardzo praktyczną składnie składającą się z następujących komponentów:
oprócz tego występują między innymi elementy jak:
(* Aliasy typu *)
type numer = int
type para = string * int
type lista_int = int list
(* Rekord *)
type punkt = { x : float; y : float }
(* Rekord polimorficzny *)
type ('a, 'b) nazwana_para = { first : 'a; second : 'b }
(* Warianty, czy alternatywy (polimorficzne) *)
type 'a drzewo =
Drzewo of 'a drzewo * 'a drzewo
| Lisc of 'a
(* Typ abstrakcyjny *)
type abstrakcyjny
Jak widać typy mogą być polimorficzne, czyli mogą być parametryzowane przez inny typ poprzez zmienne typu (jak w przykładzie 'a albo 'b). Zmienna typu zostanie podstawiona automatycznie przez inferencje typów.
Wartości są definiowane przez konstrukcje let która nadaje nazwę wartości czyniąc ją zmienną.
(* Globalna wartosc *)
let numer = 42
(* Definicje tej samej funkcji *)
let dodaj x y = x + y
let dodaj = fun x y -> x + y
let dodaj = fun x -> fun y -> x + y
(* Bardziej skomplikowana funkcja, zmienne lokalne *)
let pitagoras p1 p2 =
let roznica = { x = p2.x - p1.x; y = p2.y - p1.y } in
roznica.x * roznica.x + roznica.y * roznica.y
(* Definicja instancji drzewa *)
let drzewo = Drzewo (Drzewo (Lisc 1, Lisc 2), Lisc 3)
(* Lista *)
let lista_int = [1;2;3;4;5;6]
(* Rekord *)
let punkt = { x = 1.; y = 2. }
(* Polimorficzny rekord *)
let nazwana_para = { first = 1.0; second = "Ala ma kota" }
let nazwana_para = { first = [1;2;3]; second = 42 }
Czyli liczby całkowite. Operacje na nich to m.in. +, -, *, /.
let x = 2 + 2 * 2;;
print_int x;;
Liczby zmiennoprzecinkowe mają osobny zestaw operacji, co zmniejsza znacznie czytelność, ale jest konieczne ze względu na sposób działania systemu inferencji typów.
Operacje te zwykle kończą się kropką, np. +., -., *., /..
let y = 2.0 +. 2.0 *. 2.0;;
print_float y;;
Pojedyncze znaki umieszcza się w pojedynczym cudzysłowie:
let c = '\n';;
print_char c;;
Do zamieniania znaków na ich wartości numeryczne i na odwrót służą int_of_char oraz char_of_int.
Łańcuchy tekstowe umieszcza się w podwójnym cudzysłowie:
let s = "Ala ma kota\n";;
print_string s;;
Wartości logiczne – true i false. Operacje to not, ||, && itd.
Typ pusty, wartość tylko ().
Oraz na typach pochodnych takich jak:
Lista elementów danego typu to 'a list, np. [1; 2; 3] to lista typu int list, a [2.71; 3.14; 6.28] to lista typu float list.
Krotka to zestaw ustalonej liczby wartości o przyporządkowanych im na stałe, lecz niekoniecznie tych samych, typach zmiennych. Krotką jest np. para (2, "napis"), czy trójka (3, 2, 3.14). Branie krotek w nawiasy nie jest konieczne, lecz zwiększa czytelność programu.
Alternatywa to zestaw konstruktorów, które mogą być parametryzowane (wtedy typ ma podwartości równe wszystkim możliwym wartościom parametru) bądź też nie (istnieje tylko jedna wartość z takim konstruktorem). Jeśli potrzebny jest konstruktor, który przyjmuje więcej niż jeden parametr, używa się krotki.
Na przykład zdefiniujmy typ foo mający dwa konstruktory – Foo o parametrze int i Bar o parametrze string:
type foo = Foo of int | Bar of string;;
let print_foo = function
Foo n -> print_int n
| Bar s -> print_string s
;;
print_foo (Foo 2);;
print_foo (Bar "Napis")
Przykładem predefiniowanej polimorficznej alternatywy jest typ 'a option. Np. dla typu int option poprawnymi wartościami są None i Some 4.
(* komentarz *)
let rec fib n =
if n < 2
then n
else fib (n-1) + fib (n-2)
;;
(* inny sposób, wykorzystujący dopasowanie do wzorca *)
let rec fibb = function
| 0 -> 0
| 1 -> 1
| n -> fibb (n-1) + fibb(n-2)
;;
print_string "Hello, world !\n";;
print_int (fib (2+2*2));;
print_newline ();;
Uczę się języka hebrajskiego. Tutaj go sobie utrwalam.
Zawartość tej strony pochodzi stąd.