НОУ ИНТУИТ | Язык и библиотеки Haskell 98. Лекция 5: Объявления и связывания имен

Учитесь и получайте официальные документы БЕСПЛАТНО. Вы можете поддержать наш проект.

Регистрация Вход

Твой путь к знаниям!

Опубликован: 19.09.2008 | Уровень: специалист | Доступ: платный

|

Вам нравится? Нравится 5 студентам

| Поделиться |

Поддержать программу

Аннотация: В этой лекции мы опишем синтаксис и неформальную семантику объявлений Haskell

Ключевые слова: PAT, OPS, infix, no-op, список, class instance, примитивный тип данных, Data, система типов, перегруженная функция, класс, операции, negation, методы класса, конструктор класса, конструктор типа, вывод, синтаксис, встроенные типы, выражение, константы, переменная, правило вывода, семантика, квантор всеобщности, область действия, идентификатор, контекст, тип ограничения, свободная переменная, типы связей, перегруженный метод, алгебраические, рекурсивный тип, деструктор, сигнатура метода, суперкласс, ациклический, связанная переменная, выведенный класс, exponent, REM, альтернативный синтаксис, monadic, анализ, определение, параметр, BAR, значение, связывание, tree, конструктор

module	$\to$	module modid [exports] where body
module	\|	body
body	$\to$	{ impdecls ; topdecls }
	\|	{ impdecls }
	\|	{ topdecls }
topdecls	$\to$	topdecl₁ ; ... ; topdecl_n	(n >= 1)
topdecl	$\to$	type simpletype = type
	\|	data [context =>] simpletype = constrs [deriving]
	\|	newtype [context =>] simpletype = newconstr [deriving]
	\|	class [scontext =>] tycls tyvar [where cdecls]
	\|	instance [scontext =>] qtycls inst [where idecls]
	\|	default (type₁ , ... , type_n)	(n >= 0)
	\|	decl
decls	$\to$	{ decl₁ ; ... ; decl_n }	(n >= 0)
decl	$\to$	gendecl
decl	\|	(funlhs \| pat⁰) rhs
cdecls	$\to$	{ cdecl₁ ; ... ; cdecl_n }	(n >= 0)
cdecl	$\to$	gendecl
cdecl	\|	(funlhs \| var) rhs
idecls	$\to$	{ idecl₁ ; ... ; idecl_n }	(n >= 0)
idecl	$\to$	(funlhs \| var) rhs	(пусто)
idecl	\|	gendecl
	$\to$	vars :: [context =>] type	(сигнатура типа)
	\|	fixity [integer] ops	(infix-объявление)
	\|		(пустое объявление)
ops	$\to$	op₁ , ... , op_n	(n >= 1)
vars	$\to$	var₁ , ... , var_n	(n >= 1)
fixity	$\to$	infixl \| infixr \| infix

Перевод:

модуль	$\to$	module идентификатор-модуля [список-экспорта] where тело
модуль	\|	тело
тело	$\to$	{ список-объявлений-импорта ; список-объявлений-верхнего-уровня }
	\|	{ список-объявлений-импорта }
	\|	{ список-объявлений-верхнего-уровня }
список-объявлений-верхнего-уровня	$\to$	объявление-верхнего-уровня₁ ; ... ; объявление-верхнего-уровня_n	(n >= 1)
объявление-верхнего-уровня	$\to$	type простой-тип = тип
	\|	data [контекст $\Rightarrow$ ] простой-тип = список-конструкций [deriving-инструкция]
	\|	newtype [контекст $\Rightarrow$ ] простой-тип = новая-конструкция [deriving-инструкция]
	\|	class [простой-контекст $\Rightarrow$ ] класс-типа переменная-типа [where список-объявлений-классов]
	\|	instance [простой-контекст $\Rightarrow$ ] квалифицированный-класс-типа экземпляр [where список-объявлений-экземпляров]
	\|	default (тип₁ , ... , тип_n)	(n >= 0)
	\|	объявление
список-объявлений	$\to$	{ объявление₁ ; ... ; объявление_n }	(n >= 0)
объявление	$\to$	общее-объявление
объявление	\|	(левая-часть-функции \| образец⁰) правая-часть
список-объявлений-классов	$\to$	{ объявление-класса₁ ; ... ; объявление-класса_n }	(n >= 0)
объявление-класса	$\to$	общее-объявление
объявление-класса	\|	(левая-часть-функции \| переменная) правая-часть
список-объявлений-экземпляров	$\to$	{ объявление-экземпляра₁ ; ... ; объявление-экземпляра_n }	(n >= 0)
объявление-экземпляра	$\to$	(левая-часть-функции \| переменная) правая-часть
объявление-экземпляра	\|		(пусто)
общее-объявление	$\to$	список-переменных :: [контекст $\Rightarrow$ ] тип	(сигнатура типа)
	\|	ассоциативность [целый-литерал] список-операторов	(infix-объявление)
	\|		(пустое объявление)
список-операторов	$\to$	оператор₁ , ... , оператор_n	(n >= 1)
список-переменных	$\to$	переменная₁ , ... , переменная_n	(n >= 1)
ассоциативность	$\to$	infixl \| infixr \| infix

Объявления в синтаксической категории topdecls (список-объявлений-верхнего-уровня) допустимы только на верхнем уровне модуля Haskell (см. лекцию "Модули" ), тогда как decls (список-объявлений) можно использовать или на верхнем уровне, или во вложенных областях видимости (т.е. в пределах конструкций let или where ).

Для описания мы разделили объявления на три группы: группу определяемых пользователем типов данных, состоящую из объявлений type, newtype и data (раздел "Объявления и связывания имен" ), группу классов типов и перегрузок операторов, состоящую из объявлений class, instance и default (раздел "Объявления и связывания имен" ), и группу вложенных объявлений, состоящую из связываний значений, сигнатур типов и infix-объявлений (раздел "Объявления и связывания имен" ).

В Haskell есть несколько примитивных типов данных, которые являются "зашитыми" (такие как целые числа и числа с плавающей точкой), но большинство "встроенных" типов данных определено с помощью обычного кода на Haskell с использованием обычных объявлений type и data. Эти "встроенные" типы данных подробно описаны в разделе "Предопределенные типы и классы" .

4.1 Обзор типов и классов

Haskell использует традиционную систему полиморфных типов Хиндли-Милнера (Hindley-Milner) для того, чтобы обеспечить статическую семантику типов [3, 5], но система типов была расширена с помощью классов типов (или просто классов), которые обеспечивают структурированный способ ввести перегруженные функции.

Объявление class (раздел "Объявления и связывания имен" ) вводит новый класс типа и перегруженные операции, которые должны поддерживаться любым типом, который является экземпляром этого класса. Объявление instance (раздел "Объявления и связывания имен" ) объявляет, что тип является экземпляром класса и включает определения перегруженных операций, называемых методами класса, инстанцированных на названном типе.

Например, предположим, что мы хотим перегрузить операции (+) и negate на типах Int и Float. Мы вводим новый класс типов, названный Num:

class Num a  where          - упрощенное объявление класса Num
    (+)    :: a -> a -> a     - (Класс Num определен в Prelude)
    negate :: a -> a

Это объявление можно толковать так: "тип a является экземпляром класса Num, если есть методы класса (+) и negate заданных типов, определенные на этом типе."

Затем мы можем объявить Int и Float экземплярами этого класса:

instance Num Int  where     - упрощенный экземпляр Num Int
    x + y       =  addInt x y
    negate x    =  negateInt x
  
  instance Num Float  where   - упрощенный экземпляр Num Float
    x + y       =  addFloat x y
    negate x    =  negateFloat x

где предполагается, что addInt, negateInt, addFloat и negateFloat - примитивные, в данном случае, функции, но вообще могут быть любыми определяемыми пользователем функциями. Первое сверху объявление можно толковать так: " Int является экземпляром класса Num в соответствии с этими определениями (т.е. методами класса) для (+) и negate."

Большее количество примеров классов типов можно найти в работах Джонса (Jones) [7] или Уодлера и Блотта (Wadler и Blott) [12]. Термин "класс типа" использовался для описания системы типов в исходном языке Haskell 1.0, а термин "конструктор класса" - для описания расширения исходных классов типов. Больше нет никакой причины использовать два различных термина: в этом описании "класс типа" включает и классы типов исходного языка Haskell , и конструируемые классы, введенные Джонсом (Jones).

Дальше >>

Язык и библиотеки Haskell 98

Язык и библиотеки Haskell 98

Объявления и связывания имен

4.1 Обзор типов и классов

Вопросы и ответы

Студенты

Авторизоваться

Язык и библиотеки Haskell 98

Язык и библиотеки Haskell 98

Объявления и связывания имен

4.1 Обзор типов и классов

Вопросы и ответы

Студенты