FP (programovací jazyk) - FP (programming language)

FP
ParadigmaFunkční úroveň
NavrhlJohn Backus
Poprvé se objevil1977
Dialekty
FP84
Ovlivněno
APL[1]
Ovlivněno
FL, Haskell

FP (zkratka pro Funkcionální programování)[2] je programovací jazyk vytvořil John Backus podporovat programování na funkční úrovni[2] paradigma. To umožňuje vyloučit pojmenované proměnné. Jazyk byl představen v Backusově roce 1977 Turing Award příspěvek „Může být programování osvobozeno od von Neumannova stylu?“ s podtitulem „funkční styl a jeho algebra programů“. Příspěvek vyvolal zájem o výzkum funkčního programování,[3] nakonec vedlo k moderním funkčním jazykům, a nikoli k paradigmatu na funkční úrovni, ve které Backus doufal.

Backus ve svém Turing Award Paper popsal, jak se styl FP liší od jazyků založených na lambaovém počtu:

Systém FP je založen na použití pevné sady kombinujících forem nazývaných funkční formy. Tyto plus jednoduché definice jsou jediným prostředkem k vytváření nových funkcí ze stávajících; nepoužívají žádné proměnné ani pravidla nahrazování a stávají se operací přidružené algebry programů. Všechny funkce systému FP jsou jednoho typu: mapují objekty na objekty a vždy používají jediný argument.[2]

Samotná FP nikdy nenašla mnoho využití mimo akademickou obec.[4] V 80. letech vytvořil Backus nástupnický jazyk, FL, který zůstal výzkumným projektem.

Přehled

The hodnoty že programy FP mapují jeden do druhého a soubor který je Zavřeno pod tvorba sekvence:

-li X1,...,Xn jsou hodnoty, pak sekvence 〈X1,...,Xn〉 Je také a hodnota

Tyto hodnoty lze sestavit z libovolné sady atomů: boolovská čísla, celá čísla, reálná čísla, znaky atd .:

booleovský   : {T, F}celé číslo   : {0,1,2,...,∞}charakter : {'a', 'b', 'c', ...}symbol    : {X,y,...}

⊥ je nedefinováno hodnota nebo dno. Sekvence jsou zachování dna:

〈X1,...,⊥,...,Xn〉  =  ⊥

Programy FP jsou funkce F že každá mapa je jedna hodnota X do jiného:

F:X představuje hodnota který vyplývá z použití funkce F     do hodnota X

Funkce jsou buď primitivní (tj. Poskytované v prostředí FP), nebo jsou vytvořeny z primitivů pomocí programotvorné operace (také zvaný funkcionáři).

Příkladem primitivní funkce je konstantní, který transformuje hodnotu X do funkce s konstantní hodnotou X. Funkce jsou přísný:

F:⊥ = ⊥

Dalším příkladem primitivní funkce je volič rodina funkcí, označená 1,2, ... kde:

i:〈X1,...,Xn〉  =  Xi  pokud 1 ≤ i ≤ n = ⊥ jinak

Funkční

Na rozdíl od primitivních funkcí fungují funkcionály na jiných funkcích. Například některé funkce mají a jednotka hodnota, například 0 pro přidání a 1 pro násobení. Funkční jednotka vyrábí takové a hodnota při aplikaci na a funkce f který má jeden:

jednotka +   =  0jednotka ×   =  1jednotka foo =  ⊥

Toto jsou hlavní funkcionáři FP:

složení  F∘G        kde F∘G:X = F:(G:X)
konstrukce [F1,...,Fn] kde [F1,...,Fn]:X =  〈F1:X,...,Fn:X〉
stav (h ⇒ F;G) kde (h ⇒ F;G):X   =  F:X   -li h:X  =  T                                             =  G:X   -li h:X  =  F                                             =  ⊥    v opačném případě
aplikujte na vše  αF       kde αF:〈X1,...,Xn〉  = 〈F:X1,...,F:Xn〉
vložte vpravo  /F       kde /F:〈X〉             =  X                       a     /F:〈X1,X2,...,Xn〉  =  F:〈X1,/F:〈X2,...,Xn>>                       a     /F:〈 〉             =  jednotka f
vložka-levá  \F       kde F:〈X〉             =  X                      a     F:〈X1,X2,...,Xn〉  =  F:〈\F:〈X1,...,Xn-1〉,Xn>                      a     F:〈 〉             =  jednotka f

Rovnicové funkce

Kromě toho, že je funkce vytvořena z primitiv funkcemi, může být funkce definována rekurzivně pomocí rovnice, nejjednodušší druh je:

F ≡ EF

kde EF je výraz vytvořeno z primitiv, dalších definovaných funkcí a symbolu funkce F sám, pomocí funkcionálů.

FP84

FP84 je rozšíření FP o zahrnutí nekonečné sekvence, definováno programátorem kombinování forem (analogicky k těm, které sám Backus přidal FL, jeho nástupce po FP) a líné hodnocení. Na rozdíl od FFP, další z Backusových vlastních variací na FP, FP84 jasně rozlišuje mezi objekty a funkcemi: tj. Ty již nejsou reprezentovány sekvencemi toho prvního. Rozšíření FP84 se provádí odstraněním omezení FP, na které se konstrukce sekvence použije pouze ne-⊥ objekty: v FP84 je celý vesmír výrazů (včetně těch, jejichž význam je ⊥) uzavřeno pod sekvence konstrukce.

Sémantika FP84 je zakotvena v základní algebře programů, sadě úroveň funkcí rovnosti, které lze použít k manipulaci a uvažování o programech.

Viz také

  • FL Backusův nástupce FP
  • PLaSM, FL dialekt

Reference

  1. ^ Koncepce, vývoj a aplikace funkčních programovacích jazyků Archivováno 11.03.2016 na Wayback Machine Paul Hudak, 1989
  2. ^ A b C Backus, J. (1978). „Může být programování osvobozeno od von Neumannova stylu ?: Funkční styl a jeho algebra programů“. Komunikace ACM. 21 (8): 613. doi:10.1145/359576.359579.
  3. ^ Yang, Jean (2017). "Rozhovor se Simonem Peyton-Jonesem". Lidé programovacích jazyků.
  4. ^ Hague, James (28. prosince 2007). "Archeologie funkčního programování". Programování ve dvacátém prvním století.
  • Obětavá jednoduchost pro pohodlí: Kde nakreslíte čáru?, John H. Williams a Edward L. Wimmers, IBM Almaden Research Center, Proceedings of the Fifthenth Annual ACM SIGACT-SIGPLAN Symposium on Principles of Programming Languages, San Diego, CA, leden 1988.

externí odkazy

Implementace FP