هسکل (زبان برنامه‌نویسی)

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

هسکل (به انگلیسی: Haskell) یک زبان برنامه‌نویسی تابعی خالص (به انگلیسی: purely functional)، استاندارد شده و همه منظوره با نوع داده مستحکم است که به یاد دانشمند حوزه منظق و استدلال به نام هسکل کاری نام گذاری شده است.

هسکل یک زبان برنامه‌نویسی پیشرفته با قابلیت استفاده عام و متن‌باز است که حاصل بیش از بیست سال پیشرفت و تحقیق می‌باشد که اجازهٔ توسعه سریع، پیاپی و مختصر و صحیح نرم‌افزار را می‌دهد. این زبان با پشتیبانی قوی از یکپارچه سازی با سایر زبان‌ها، همزمانی داخلی ساختمانی، پشتیباتی از برنامه‌های همروند، بررسی استاتیک انواع داده پیش از اجرا و مجهز بودن به پروفایلر و کتابخانهٔ غنی، ساخت نرم‌افزار قابل انعطاف و قابل نگهداری با کیفیت بالا را ساده می‌کند.

تاریخچه[ویرایش]

پس از زبان برنامه نویسی میراندا اشتیاق برای زبان برنامه نویسی تنبل (به انگلیسی: lazy) رشد نمود. به علت وجود چندین زبان برنامه نویسی تابعی نشستی برای توافق بر روی یک زبان واحد برگزار شد. در طی این نشست شرکت کننده‌ها به توافق قطعی رسیدند که یک کمیته که وظیفهٔ آن تعریف استانداردهای بازی برای زبان‌های این چنینی باشد شکل بگیرد. اولین نسخهٔ زبان در سال ۱۹۹۰ منتشر شد. نتیجهٔ تلاش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر ۱۹۹۸ به حد اعلا رسید، که بر آن بود که یک نسخهٔ زبان پایدار، کوچک و قابل حمل که یک کتابخانه استاندارد برای تدریس ضمیمه آن بود و همچنین پایه‌ای برای تکامل‌ها در آینده باشد، را تعیین کند. کمیته صریحاً از به وجود آمدن تکامل‌های اضافی و نوشتن افزونه‌های و یا استفاده از طرح‌های تجربی استقبال کرد.

در ژانویهٔ ۱۹۹۹ استانداردهای زبان به صورت نسخهٔ معتبر و اصلی با نام Haskell 98 Language and Libraries: The Revised Report منتشر شد. تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصهٔ بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو، لیست بر مبنای استقرا، حائل‌ها، عملگرهای قابل تعریف است زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر و انواع داده‌های جبری را دارد.

مثال‌ها[ویرایش]

یک مثال ساده که معمولاً برای اثبات دستور زبان تابعی به کار می‌رود، تابع فاکتوریل برای اعداد صحیح نامنفی می‌باشد که درهسکل به صورت زیر نوشته می‌شود

 factorial :: Integer -> Integer
 factorial 0 = 1
 factorial n | n> 0 = n * factorial (n-1)

یا در یک خط:

 factorial n = if n> 0 then n * factorial (n-1) else 1

این مثال بالا فاکتوریل را به عنوان تابع بازگشتی شرح می‌دهد با یک مبنای پایان بخش (فرض استقرا). تعریف این تابع توسط کدهای هسکل شبیه به گزاری‌های موجود در کتب درسی است. خط اول تابع فاکتوریل نوع تابع را شرح می‌دهد زمانی که اختیاری است یک نوع خوب برای شامل شدن ان مطرح است.

 as the function factorial (factorial) has type (::) from integer to integer (Integer -> Integer)

این یک عدد صحیح به عنوان ارگومان می‌گیرد ویک عدد صحیح دیگر بازمی‌گرداند. اگر برنامه نویس نوع تابع را مشخص نکرده باشد این نوع تعریف به طور اتوماتیک استنباط می‌شود. خط دوم اشاره به تطبیق الگو دارد که یک خصوصیت مهم هسکل است. یادداشتی که پارامترهای تابع ان در پرانتز نیستند به وسیله فاصله از دوم جدا شده است. وقتی که ارگومانهای تابع صفر می‌شوند عدد صحیح به صورت یک برگردانده می‌شود. برای همهٔ موارد ذیگر خط سوم آزموده شده. یک حایل خط سوم را از اعداد منفی که فاکتوریل آنها تعریف نشده حفظ می‌کند بدون حایل این تابع بدون رسیدن به مورد اصلی از طریق همهٔ اعداد منفی تکرار می‌شود. همانطور که هست تطبیق الگو کامل نیست. اگر عدد صحیح منفی به عنوان ارگومان عبور کند برنامه با یک خطای زمان اجرا شکست می‌خورد. مورد آخر می‌تواند برای این خطای وضعیت چک شود و در عوض یک خطای مناسب چاپ می‌کند.

مانند راه حل‌های گوناگون سری فیبوناچی که در بالا نشان داده شد از یک هم بازگشت برای ساخت یک لیست از اعداد به محض درخواست استفاده می‌کند. شروع از پایه یعنی ۱ و ساختد موارد جدید که نسبت به سایر اعضا حق تقدم دارد آغاز می‌شود. تکین ها-اتم ها- ورودی /خروجی‌ها هسکل به عنوان یک زبان خالص اثرات جانبی توابع را ندارد این یک رقابت برای برنامه‌های واقعی است که در میان بقیهٔ موارد احتیاج پیدا می‌کند به تأثیرات محیط برنامه نویسی هسکل این مشکل را با نوع داده‌ای اتم حل کرده است. سیستم تایپ به ترتیب دستورات امری یک تناسب بر قرار می‌کند. یک مثال نوعی ازاین سیستم شامل حالات بی‌ثبات همزمانی حافظهٔ ترا کنشی مدیریت استثناو انتشار خطاست ولی اتمها برای رسیدن به بسیاری اهداف مفیدند. هسکل یک ترکیب ویژه برای عبارات اتمی ارائه کرده است پس برنامه هائی که اثر جانبی دارند می‌توانند به نوعی شبیه زبانهای امری نوشته شوند برنامهٔ زیر یک نام را از ورودی دریافت می‌کند ودر خروجی یک پیغام خوشامد گوئی چاپ می‌کند.

 main = do putStrLn "What's your name?"
          name <- getLine
          putStr ("Hello, " ++ name ++ "!\n")

do عبارارات با این اصطلاح کار با اتمها را آسان می‌کنند این عبارت با عبارت قبلی یکسان می‌باشد ولی تقریباً برای نوشتن آسان تر و قابل فهم تر از De-sugared که از اپراتور اتم به طور مستقیم استفاده می‌کند.

 main = putStrLn "What's your name?">>
             getLine>>= \ name ->
              putStr ("Hello, " ++ name ++ "!\n")

برای اطلاعات بیشتر به مراجع زیر مراجعه کنید. also wikibooks:Transwiki:List of hello world programs#Haskell

پیاده‌سازی‌ها[ویرایش]

  • Glasgow Haskell Compiler (GHC

به کد اصلی به تعداد معیارهای اصلی با استفاده از «سی» به عنوان زبان حیاتی جی اچ سی مشهورترین کامپایلر هسکل می‌باشد. هسکل به تعداد نسبتاً زیادی کتابخانه‌های مفید دارد که فقط با جی اچ سی کار می‌کند.

  • Gofer

یک لهجه یا گویش جدید آموزشی هسکل است با ویژگی به نام کلاسهای سازنده به وسیلهٔ مارک جونز توسعه داده شد.

  • HBC

یکی دیگر از کامپایلر کد اصلی هسکل می‌باشد این کامپایلر به طور فعالانه کار نمی‌کند و توسعه داده نمی‌شود ولی در بعضی موارد قابل استفاده می‌باشد.

  • Helium

یک گویش جدید برای هسکل است تمرکز روی این لهجه باعث می‌شود که اموخته‌های ما در مورد پیغام‌های خطا روشن تر شود. این در همان حالت یک تایپ را کم دارد واجرای ان با بسیاری از برنامه‌های هسکل نا سازگار است.

  • Hugs, the Haskell User's Gofer System,

یک مترجم بایت کد می‌باشد که باعث کامپایل و اجرای سریع خواهد شد. همچنین با کتابخانه‌های گرافیکی ساده نیز همراه است. برای افرادی که در زبان هسکل مبتدی هستند این مترجم مفید است ولی به معنای یک اجرای ساده وبچگانه نیست بلکه بسیار قابل حمل تر در اجرا درون هسکل می‌باشد.

  • Jhc

یک کامپایلر هسکل است که این کامپایلرتاکید بر سرعت و کارایی بالای برنامه‌ها دارد چنانچه تغییراتی در برنامه اعمال شود.

  • nhc98

یک کامپایلر بایت کد هسکل است باید توجه داشت بایت کد اجرای بسیار سریعتری دارد توجه به استفادهٔ کمتر و بهینه تر از حافظه از مزایای این کامپایلر است و یک انتخاب مناسب برای کامپیوترهای قدیمی و کم مصرف است.

  • Yhc, the York Haskell Compiler

یک شاخه از ان اچ سی ۹۸ می‌باشد با اهداف ساده‌تر شدن قابل حمل شدن تأثیر گذار تر شدن. پشتیبانی تمام و کمال برای هت. همچنین ویژگی‌ها یی برای جاوا نیز دارد که اجازه می‌دهد به کار برانی که در محیط شبکه کار می‌کنند هسکل را نیز اجرا کند.

کتابخانه‌ها[ویرایش]

از ژانویهٔ ۲۰۰۷ کتابخانه‌ها و موارد کاربردی در یک بسته به نام Hackage جمع شوند یک پایگاه داده ان لاین از برنامهٔ هسکل که از وسیله‌ای به نام بسته کنندهٔ cabal استفاده می‌کند. از دسامبر ۲۰۰۸ ۹۱۰ بسته قابل استفاده برای کاربران گذاشته شده است.

  • "Hackage"

یک نقطهٔ میانی برای توزیع هسکل میبا شد به وسیلهٔ cabal فعالیت‌های توسعه آفرینی هسکل به صورت یک قطب در آمده نصب برنامه‌های جدید هسکل به وسیلهٔ Hackage و وسایل نصب cabal امکان‌پذیر است. این نصب‌ها بازگشتی و نیاز به وابستگی‌ها یی دارد که اینها با وجود ان در دسترس هستند. امروزه نصب کد هسکل بسیار اسانتر از قبل می‌باشد.

منابع[ویرایش]