seminco – 2006 blumenau - sc a linguagem haskell claudio cesar de sá grupo de computação...

Seminco – 2006Blumenau - SC

A Linguagem Haskell

Claudio Cesar de Sá

Grupo de Computação Cognitiva Aplicada (COCA)

Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC)

http://www2.joinville.udesc.br/~coca/


Agenda

1. O que é uma Linguagem de Programação

2. Os Paradigmas das LPs

3. Histórico e contexto do Haskell

4. Características

5. Exemplos

6. Aplicações

7. O livro: Haskell: Uma Abordagem Prática

8. Referências


Linguagem de ProgramaçãoLinguagem de Programação

O Propósito das Linguagens de Programação:(O que é uma linguagem de programação?)

“Abstração de uma máquina virtual”

“Programar é a arte de contar a outro humano aquilo que se quer que o computador faça.”


Paradigmas de Linguagens de Programação

IMPERATIVAS: C, Basic, Assembler, Fortran, Cobol,FUNCIONAIS: Lisp, Miranda, Scheme, Comoom Lisp,

Haskell, ML,...LÓGICAS: Prolog e derivadosORIENTADAS A OBETOS: Smalltalk, ...HÍBRIDAS: C++ Builder, Java, Delphi, Kylix, ...ESPECÍFICAS: GPSS, Simula, Auto-Lisp, ...BASEADAS EM REGRAS de PRODUÇÃO: CLIPS,

Jess, ... Shell de SE’s...SEBESTA ,Robert W. Concepts of Programming Languages.

4 ed. Addison Wesley, 1999.


Qual linguagem a ser ensinada?

FuncionaisImperativas ou procedurais

C

C++

Visual C++

Visual BasicJava

Assembler

Fortran

Cobol

Haskell ML

Scheme Erlang


Evolução: Genealogia

From Sebesta’sFrom Sebesta’s

Concepts of Concepts of

ProgrammingProgramming

LanguagesLanguages

HaskellHaskell

PrologProlog

SWI-PrologSWI-Prolog


Histórico do Haskell

• Origem do nome: Haskell Brooks Curry

• Criado pelo comitê da conferência de FPCA em, 1987– Necessidade de uma linguagem puramente

funcional, “padrão”, sem restrições de uso, …

• Uma versão consolidada: Haskell 98

• Uma LP projetada (~ 10 anos)


Porquê do Haskell?

• Haskell é uma linguagem de muito alto-nível (muitos detalhes são tratados automaticamente)

• Haskell tem uma boa expressividade e concissão (muita coisa com pouco esforço)

• Haskell é eficiente no tratamento de dados complexos e na combinação de componentes

• Em contra-partida, Haskell não tem um altíssimo desempenho em termos de LP, pois prioriza o tempo do programador em relação ao da CPU!


Objetivos do Projeto da Linguagem Haskell:

• Apropriada ao ensino de programação, pesquisas, e aplicações (reais)

• Descrição completa e aberta de sua sintaxe e semântica forma

• Código livre e multi-plataforma• As idéias fundamentais do Haskell, deveria ser um

consenso da comunidade• Reduzir a diversividade do número de LP funcionais• Escalabilidade


Características:

• Legibilidade• Rápido aprendizado: conceito elementar de

funções (ensino médio)• Análoga a ML, e outras LPs funcionais• Motivar o estudo do Lambda Cálculo. Haskell é

100% Cálculo Lambda• Módulos permitem um crescimento linear dos

projetos com Haskell


Um Exemplo:

Teorema de Pitagoras:

hipot :: Float -> Doublehipot x y = sqrt (x*x + y*y)

Main> hipot 1 11.4142135623731

x y

Casamento de padrões: x e y(Pattern matching)


Interpretadores e Compiladores

• GHC

• nhc98

• HBC / HBI

• Hugs

• www.haskell.org/implementations.html


O Interpretador Hugs

Iniciando o hugs Haskell:

> hugs__ __ __ __ ____ ___ _______________________________________________|| || || || || || ||__ Hugs 98: Based on the Haskell 98 standard||___|| ||__|| ||__|| __|| Copyright (c) 1994-2003||---|| ___|| World Wide Web: http://haskell.org/hugs|| || Report bugs to: [email protected]|| || Version: Nov 2003 _______________________________________________Type :? for helpPrelude>

O prompt. O Hugs está pronto para uma entrada


Definindo uma função ”quase igual”

Definindo novos operadores com nome construído por símbolos

x ~== y = x-y < 0.000001

Definindo um novo operador

~==

Os argumentos x e y

O qual retorna True se a diferença entre x e y for menor do

que 0.000001


Executando a função/operador: ``~==´´

Main> 3 ~== 3.0000001TrueMain> 3~==4True

OK

Qual o erro?

x ~== y = x-y < 0.000001


Consertando a definição

• Uma função auxiliar

Main> abs 33Main> abs (-3)3

A função do valor absoluto

x ~== y = abs (x-y) < 0.000001

Main> 3 ~== 4False


Premissa do código, e das funções a seguir:

type Picture = [[Char]] -- [String]

horse :: Picture

horse = [".......##...", ".....##..#..", "...##.....#.", "..#.......#.", "..#...#...#.", "..#...###.#.", ".#....#..##.", "..#...#.....", "...#...#....", "....#..#....", ".....#.#....", "......##...."]


Combinando Funções

Uma função para colocar uma figura sobre :

um_sobre_outro


Mais código:

um_sobre_outro :: Picture -> Picture -> Pictureum_sobre_outro = (++) -- sem argumentosouum_sobre_outro x = append x x

Uma simples concatenação (duplica) da mesma lista....mesmafigura... Uma após a

outra..

append :: [a] -> [a] -> [a]append [ ] ys = ysappend (x : xs) ys = x : append xs ys


Executando....Cavalos> imp_cavalo (um_sobre_outro horse).......##........##..#.....##.....#...#.......#...#...#...#...#...###.#..#....#..##...#...#........#...#........#..#.........#.#..........##...........##........##..#.....##.....#...#.......#...#...#...#...#...###.#..#....#..##...#...#........#...#........#..#.........#.#..........##.....................

Cavalos>


Executando....Cavalos> imp_cavalo (append horse (vira_V horse)).......##........##..#.....##.....#...#.......#...#...#...#...#...###.#..#....#..##...#...#........#...#........#..#.........#.#..........##.......##.........#..##......#.....##....#.......#...#...#...#...#.###...#...##..#....#......#...#......#...#.......#..#........#.#.........##.......................Cavalos>


Aplicações

• Simpósio Brasileiro de LPs => compiladores• Ensino: LPs, paradigmas de LPs, Estruturas de Dados,

projeto de sistemas, prototipação, IA,• Wiki-Haskell• Suporte da BD• Haskell.NET


Um livro neste processo

• http://br.geocities.com/lpg3udesc/ :: uma disciplina de graduação que foi construída

• Alguns artigos na área de educação• Várias disciplinas envolvidas• Uma motivação, um grupo, uma atmosfera, uma novidade, as

descobertas, as desconfianças, • Um resultado:

http://www2.joinville.udesc.br/~coca/index.php/Main/PaginaDoLivroDeHaskell


Capítulos

1. Introdução

2. Matemática Funcional

3. Uma Visão Funcional da Indução

4. Tuplas

5. Listas

6. Tipos de Dados

7. Classes


Capítulos

8. Lambda Cálculo

9. Generalização

10. Figuras Textos

11. Vetores

12. Árvores

13. Algoritmos de Ordenação

14. Elementos Não-Funcionais


Capítulos

15. Entradas, Saídas e Seqüências de Ações

16. Problemas

17. Reflexões Finais

A. Ambientes de Programação

B. Funções Complementares


Um estudante

Uma editora: um projeto!


Uma idealização efetivada


Futuro

• A verticalização: aplicações e melhorias• A comunidade se amplia


• Hudak, P. et al (2000) “A Gentle Introduction to Haskell Version 98” http://www.haskell.org/tutorial

• Jones, S.P. et al (1999) “The Haskell 98 Report” http://www.haskell.org/onlinereport

• Winstanley, Noel (1999) “What the Hell are Monads?” http://www.dcs.gla.ac.uk/~nww/Monad.html

• http:// www.haskell.org• http://www2.joinville.udesc.br/~coca/index.php/Main/

PaginaDoLivroDeHaskell

Referências


Muito Obrigado !

seminco – 2006 blumenau - sc a linguagem haskell claudio cesar de sá grupo de computação...

Documents