Michel Pavan Macedo michelpm@gmail.com Introdução ao F# Michel Pavan Macedo michelpm@gmail.com

O que é o F#? Linguagem .NET É possível usar qualquer biblioteca .NET do F# É possível usar qualquer biblioteca F# de outras linguagens para .NET Combina dois paradigmas de programação importantes Programação Orientada a Objeto Programação Funcional Também muito útil para script

Por que F#? Programação funcional é o foco da linguagem Que linguagens utilizaremos em um futuro próximo? Algumas características do F# poderão ser incorporadas em outras linguagens e bibliotecas Desenvolvida pela Microsoft Research Bem testada e otimizada Comunidade crescente Graças ao .NET pode ser utilizada como parte de um projeto maior

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Sintaxe Estaticamente tipado (como o Java e C#, não como Ruby, Python e JavaScript) Tipos são inferidos pelo contexto Usa tipos parametrizados quando possível // valor inteiro (int) let n = 42 // valor do tipo texto (string) let str = "Hello world!" // Função (int -> int) let add10(n) = n + 10 // Função identidade ('a -> 'a) let id(sth) = sth

Valores É possível representar 0, 1 ou mais valores Algum valor ou nenhum valor // valor do tipo unit (unit) let nada = () // valor inteiro (int) let numero = (5) // tupla de inteiro e string (int * String) let tupla = (5, “Cinco”) // um valor Int32 e um valor String let valor, nome = tupla // Função de tipo “int -> int option” let positivo n = if n > 0 then Some(n) else None

Funções Toda função tem um parâmetro e um retorno // recebe unit, retorna unit: unit -> unit let imprime5() = printf “%s é igual a %d” “cinco” 5 // recebe inteiro, retorna inteiro: int -> int let maisUm(n) = n + 1 let maisDois n = n + 2 // recebe tupla de inteiros (int * int) -> int let soma(a, b) = a + b // recebe tupla de inteiros int -> int -> int let potencia a b = a ** b

Discriminated Union Discriminated union em F# Option<'T> type Option<'T> = | None | Some of 'T type List<'T> = | Nil | Cons of 'T * List<'T> Option<'T> Option<'T>.None Option<'T>.Some valor: 'T

Demo Interativo

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Funcional vs Imperativo Abordagem imperativa Atribuição é a operação mais importante Abordagem funcional Baseado em recursividade Todas as estruturas são imutáveis por padrão Funções funcionais puras não tem efeitos colaterais Fácil de testar e depurar Fácil de paralelizar

Funcional vs Imperativo Em F# você pode combinar ambas abordagens Imperativo é bom para interoperabilidade com .NET Funcional Imperativo // Fatorial (funcional) let rec fat_f n = if (n = 0) then 1 else n * fat_f(n – 1) // Fatorial (imperativo) let fat_i n = let mutable ret = 1 for i = 1 to n do ret <- ret * i done ret

Imutabilidade Além de unidades e records open System // declara unidades de medida [<Measure>] type copinho [<Measure>] type litro [<Measure>] type dia // declara constante de conversão let copinhoPorLitro : float<copinho/litro> = 6.0<copinho/litro> // declara função de conversão let emLitros (c:float<copinho>) = c / copinhoPorLitro // declara um record type Programador = { Nome: String; Cafe: float<litro/dia> } // instancia um programador let euDoPassado = { Nome = “Michel”; Cafe = 1.5<litro/dia> } // tenta alterar o programador, mas ele é imutável euDoPassado.Cafe <- (emLitros 6<copinho>) / 1.0<dia> // instancia um novo programador let eu = { euDoPassado with Cafe = emLitros(6<copinho>)/1.0<dia> }

Demo Tutorial Introdutório

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De Amanda Laucher e Josh Graham Problema: encontrar a passagem mais barata para uma determinada viagem // direção type direction = |To |From |Return // classe da passagem type ticketClass = |Standard |First // passagem type ticket = {Price:decimal; Class:ticketClass; Direction:direction}

continuação type Journey (tickets) = let lowestPrice cls dir = (tickets |> List.filter(fun x -> x.Class = cls && x.Direction = dir) |> List.min).Price let getCheapestList cls dir = tickets |> List.filter (fun x -> x.Class = cls && x.Direction = dir && x.Price = (lowestPrice cls dir)) let getTicketsByClass cls = tickets |> List.filter (fun x -> x.Class = cls) let getTicketsByDirection dir = tickets |> List.filter (fun x -> x.Direction = dir)

continuação member x.CheapestStdTo = getCheapestList Standard To member x.CheapestFirstTo = getCheapestList First To member x.CheapestStdFrom = getCheapestList Standard From member x.CheapestFirstFrom = getCheapestList First From member x.CheapestStdReturn = getCheapestList Standard Return member x.CheapestFirstReturn = getCheapestList First Return member x.StandardCheapestBoth = if ((lowestPrice First To) + (lowestPrice First From)) > (lowestPrice First Return) then x.CheapestFirstReturn else x.CheapestFirstFrom @ x.CheapestFirstTo member x.AllOutwardTickets = getTicketsByDirection To member x.AllInwardTickets = getTicketsByDirection From member x.AllReturnTickets = getTicketsByDirection Return member x.AllStandardTickets = getTicketsByClass Standard member x.AllFirstTickets = getTicketsByClass First

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F# interativo Três motivos porque eu amo Shell Consiste apenas de um core de operadores Esses poucos operadores são para trabalhar com pipes É fácil e prático de testar O que faz uma linguagem de script? O código deve ser o mais conciso possível Normalmente são interpretadas (F# é compilado) F# tem verificação estática

Demo Visualização 3D

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De um slide de Don Syme I’ve been coding in F# lately, for a production task. F# allows you to move smoothly in your programming style... I start with pure functional code, shift slightly towards an objected-oriented style, and in production code, I sometimes have to do some imperative programming. I can start with a pure idea, and still finish my project with realistic code. You’re never disappointed in any phase of the project! Julien Laugel, Chief Software Architect, www.eurostocks.com

Demo ASP.NET MVC WebForms (C#) Razor (C#)

Referências HubFS (comunidade de F#) http://cs.hubfs.net/ InfoQ (tem ótimas palestras de F#) http://www.infoq.com/ Try F# http://www.tryfsharp.org/ Exemplos de F# (aqueles dessa apresentação) http://fsharpsamples.codeplex.com/

Referências Bastantes tutoriais de recursos do F# http://leibnizdream.wordpress.com/ Ótimo blog de F# (inclusive slides base para essa apresentação) http://www.tomasP.net/ Ótimo livro de F# http://www.amazon.com/Real-World-Functional- Programming-Examples/dp/1933988924