Haskell

На картинке написано:

— Я прогаю на Haskell

— Это что значит?

— Это значит, что он боится побочных эффектов!

— Ничего подобного!

— printf («Hello world!"\n);

— Патрик, хорош, ты его перепугал!

Поясняет Паша Вавилин, наставник на курсе по Python.

В функциональном программировании есть понятие side-эффекта: это когда функция не только возвращает результат, но и делает что-то кроме. Например, вывести что-то на экран, записать в файл, поменять что-то внутри какой-то другой переменной в программе — это всё побочные эффекты (side effects).

Программисты на функциональных языках программирования (например, Haskell) придумывают множество сложных идей (всякие монады), чтобы не иметь сайд-эффектов, как будто они боятся их в реальности.

Дополнительно пара слов от «Кода»: мы как-то давно писали про чистые функции. Идея в том, что чистой считается та функция, которая получила что-то на вход, обработала, выдала на выходе. И мы должны быть уверены, что все эти вычисления произошли только внутри функции и ничего другого в программе не было затронуто.

Например, у нас есть переменная в корне программы. Мы её используем, чтобы считать какие-то нужные нам события. Если какая-то функция в программе добавляет что-то в эту переменную, это побочный эффект.

Вот мы программируем себе и положили побочный эффект «Увеличить глобальный счётчик» в одну из функций. Вызвали её по делу. Она правильно всё посчитала и увеличила счётчик. Пока что ничего страшного.

Через полгода другой программист поддерживает за нас программу. Видит: «О, эта функция делает то, что мне нужно, вызову её». И он не знает, что, помимо своей основной работы, она ещё увеличивает глобальный счётчик (забыл про побочный эффект). Он её вызывает в цикле тысячу раз, и она тысячу раз увеличивает счётчик. А счётчик, в свою очередь, завязан на что-то другое в программе. И в итоге вся программа ломается.

Чтобы такого не было, разработчики стремятся писать чистые функции. А в функциональных языках и подавно.

Добрый вечер. Продолжаю делиться наблюдениями из нашей группы по изучению  Haskell (
часть 1,  часть 2  ). Скорее всего, пишу текст для себя, попутно повторяя \ вспоминая пройденный материал. Итак, поехали.

Прошли базовые функции для списков: head, tail, take, drop, !! . Отдельная благодарность автору книги в этом моменте, что он не стал подробно расписывать, какие же крутые это вещи, а просто обозначил их как API. Берите, пользуйтесь. Вы же не глупые: сможете различить, что значит взять голову списка, а что значит взять первые 5 элементов. Так что эту тему проскочили быстро.

А дальше начались базовые определения даже не столько языка Haskell, а  программирования в целом. Type, scope, local bindings, data structure, list... Хорошо, что у каждого из нас есть какой-никакой программистский бэкграунд. Поэтому именно эти определения у нас не вызвали затруднения. А вот следующие термины уже нас напрягли.

Data declaration (0), type constructor (1), data constructor (2). Вот в наших головах слово "конструктор" связано с  тем, что это функция, которая должна что-то создать. Конструктор может принимать аргументы. А когда мы пишем (0) data (1) Bool = (2) False | (2) True - тут вроде как ничего не создается в прошлом, привычном для нас понимании. Ну ок, допустим, что мы ввели новую сущность тип Bool. Да, он появился на свет, типа  создался. Но False, True - почему  их называем конструкторами? Это же значения, это данные, которые "населяют" наш Bool. Их не вызывают. Бесспорно , какие-то догадки есть. Кто-то наперед заглянул, кто-то гугл помучил. Но все равно очень непривычно. В этом моменте впервые столкнулись с тем, что наш предыдущий опыт скорее даже мешал, чем помогал в осознании текста книги.

Затем автор ввел понятие переменной типа (type variable). Заставил нас различать оператор ++ и функцию concat. Заставил прочувствовать разницу следующих сигнатур: 1) [a]->[a]->[a] и 2) [[a]] -> [a]. Признаюсь,  вроде бы такой простой пример, но у меня с ним трудности. До сих пор спотыкаюсь на различии этих видов конкатенации. И там, и тут возвращаются списки. А как они получились - мне не важно. Может, как станет важно, так и все станет легко и прозрачно.

Дальше нас начали знакомить с базовыми типами. Научились отличать смысл следующих слов: Integral, Int, Integer. Через пару страниц посмеялись, что, оказывается, в комплект входят Int8, Int16... Все познается в сравнении. JS, твой универсальный double на все времена по сравнению с зоопарком в Haskell кажется таким простым. А Integer от Haskell удивительно похож по своей задумке на BigInt в JS. Вот интересно,  а как можно считать бесконечно большие числа на компьютере, если не через биты памяти того же стандарта IEE-754? Переводить в строки, строить отдельный парсер... Кто знает, напиши в комментариях, в чем там фокус?

В итоге, мы научились чувствовать, что в Haskell есть отдельный уровень типизации, а есть отдельный уровень вычислений. Путать их нехорошо. Их надо держать под своим контролем в связке и согласованности. Еще попутно автор намекал, что нас ждут Type classes. Просил не расстраиваться. Сказал, что пока думайте о них как об интерфейсах в классических языках программирования про ООП. А потом, когда дойдем до этой темы, там все нам объяснит. Брр. Опять отсылка в будущее. Бесит.

А пока мы остановились на упражнениях по пройденному материалу: базовые операции над числами, строками, списками. Думается, что раз мы честно проходили материал и не позволяли халявить друг другу, то проблем с решением этих упражнений у нас не будет. Ну а если будут... - предлагайте ваши варианты =)

Здравствуйте. Продолжаю описывать интересные моменты из наших занятий в группе по Haskell ( Предыдущий пост ). 

Прошла еще неделя. Мы стабильно выдерживаем 1ч 20мин за занятие в день. Иногда чуть подольше.

Книжка тупиков пока нам не ставит. Но после первой главы восторженное впечатление от книги подупало. Это связано скорее всего с 2 вещами. Первое, это неравномерность подачи материала в плане трудности. То есть пошли места, где все очень легко. Ты расслабляешься, читаешь в быстром темпе страницу, другую, а потом  раз - и буксуешь абзац за абзацем.

Второе - о, это особенный момент, который встречается много в каких обучающих материалах!

Этот неприятный момент -  прыжки в будущее. Можно читать, разбирать базовые операции со строками, но уже в примерах используются модули и\или монада IO. Причем автор книги уверяет читателя в том, что вы узнаете и поймете эти моменты потом. Сейчас же просто скопируйте пример кода и запустите. Сместите фокус на то, что делает функция putStrLn, а на тип не смотрите. Потом узнаете зачем в типе у этой функции написано IO.

Знаете, вот когда постигал основы JS в свое время, часто натыкался на подобное. Вот внешняя функция  возвращает внутреннюю функцию, а переменные внешней будут жить и использоваться внутренней благодаря замыканию. Да вы это обязательно поймете. Будете писать код, примеры, упражнения, и все встанет на свои места. А пока изучим следующую тему.

Теряется последовательность изложения материала. А это сбивает. И если мозг можно усмирить - реально сместить фокус на важное, то на эмоциональном уровне остаются мелкие "зазубрины". Эх, вот бы еще и то знать. А как вон ту штуку использовать, про которую рассказали? Блин, ну интересно же было бы понять. А прыгать вперед еще хуже. Это и с мысли собьет. И все равно это будет непонятно.

В общем, как всегда, не бывает ничего идеального. Мы даже уже даже начали смеяться с подобных моментов в книге. Шутили, типа ну вот, раз уже здесь про монады начали упоминать, значит на следующей неделе книжку закончим.

В начале занятий иногда проводим опросы, вдруг кто что подзабыл. Был случай: дали напарнику пример из книги на подстановки из лямбда-исчисления, применение термов. И пример был решен. Вроде даже хорошо. Только забыли про альфа-эквивалентность. И следовательно, ответ был не верен. Ничего страшного. Другой пример уже был сделан как надо.

Начали делать первые практические упражнения. Тут наши предпочтения разошлись. Моя личная цель - это изучения языка, а не его экосистемы. Поэтому я просто открываю вкладку с онлайн компилятором Haskell и тут же решаю задачи. Ребята же захотели установить среду разработки себе на компьютер локально. GhcUP или как-то так. Там еще stack, cabal. Брр, мне пока лень в этом разбираться. Наверное, напарники поступают лучше. Может, в будущем они меня мотивируют поступить так же.

Ну и поделюсь еще одним интересным случаем. Разбирали мы простейшие математические операторы в Haskell. Умножение, сложение, вычитание. И div, mod, quot, rem. Какой остаток будет от деления 20 на 6? Два - бодро отвечает вся группа. А каков будет остаток от деления 20 на -6? И все, мы поплыли. Думали, сейчас в гугле посмотрим, за 5 минут разберемся. 3 парням, которым за 30, и не справиться с таким простейшим вопросом? Ага. Не справились, ни за 5 минут, ни за оставшиеся полчаса того занятия. Справились за выходные к следующему уроку. И то, на троих. Первый разобрался, что такое делимое, делитель, неполное частное, остаток от деления. Второй указал на момент, что бывает округление в минус бесконечность и к нулю. Третий собрал эти факты в кучу, и наконец-то - вы можете нас поздравить с пониманием куска школьной программы.

Посмотрим, что будет дальше. Будут новые главы книги, будут новые вызовы. Справимся? =)