A Linguagem Haskell Claudio Cesar de Sá Grupo de Computação Cognitiva Aplicada (COCA) Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC) http://www2.joinville.udesc.br/~coca/ Seminco – 2006 Blumenau - SC

Agenda O que é uma Linguagem de Programação Os Paradigmas das LPs Histórico e contexto do Haskell Características Exemplos Aplicações O livro: Haskell: Uma Abordagem Prática Referências Seminco – 2006 Blumenau - SC

Linguagem de Programação O Propósito das Linguagens de Programação: (O que é uma linguagem de programação?) “Abstração de uma máquina virtual” “Programar é a arte de contar a outro humano aquilo que se quer que o computador faça.” Linguagem de Programação Seminco – 2006 Blumenau - SC

Paradigmas de Linguagens de Programação IMPERATIVAS: C, Basic, Assembler, Fortran, Cobol, FUNCIONAIS: Lisp, Miranda, Scheme, Comoom Lisp, Haskell, ML,... LÓGICAS: Prolog e derivados ORIENTADAS A OBETOS: Smalltalk, ... HÍBRIDAS: C++ Builder, Java, Delphi, Kylix, ... ESPECÍFICAS: GPSS, Simula, Auto-Lisp, ... BASEADAS EM REGRAS de PRODUÇÃO: CLIPS, Jess, ... Shell de SE’s... SEBESTA ,Robert W. Concepts of Programming Languages. 4 ed. Addison Wesley, 1999. Seminco – 2006 Blumenau - SC

Qual linguagem a ser ensinada? Imperativas ou procedurais Funcionais C++ Cobol ML Haskell C Visual C++ Erlang Scheme Assembler Java Fortran Visual Basic Seminco – 2006 Blumenau - SC

Evolução: Genealogia Seminco – 2006 Blumenau - SC Prolog SWI-Prolog Python 91 (from Modula-3 and ABC 87?). Python 2 influenced by Perl and functional programming. Haskell From Sebesta’s Concepts of Programming Languages Seminco – 2006 Blumenau - SC

Histórico do Haskell Origem do nome: Haskell Brooks Curry Criado pelo comitê da conferência de FPCA em, 1987 Necessidade de uma linguagem puramente funcional, “padrão”, sem restrições de uso, … Uma versão consolidada: Haskell 98 Uma LP projetada (~ 10 anos) Seminco – 2006 Blumenau - SC

Porquê do Haskell? Haskell é uma linguagem de muito alto-nível (muitos detalhes são tratados automaticamente) Haskell tem uma boa expressividade e concissão (muita coisa com pouco esforço) Haskell é eficiente no tratamento de dados complexos e na combinação de componentes Em contra-partida, Haskell não tem um altíssimo desempenho em termos de LP, pois prioriza o tempo do programador em relação ao da CPU! Seminco – 2006 Blumenau - SC

Objetivos do Projeto da Linguagem Haskell: Apropriada ao ensino de programação, pesquisas, e aplicações (reais) Descrição completa e aberta de sua sintaxe e semântica forma Código livre e multi-plataforma As idéias fundamentais do Haskell, deveria ser um consenso da comunidade Reduzir a diversividade do número de LP funcionais Escalabilidade Seminco – 2006 Blumenau - SC

Características: Legibilidade Rápido aprendizado: conceito elementar de funções (ensino médio) Análoga a ML, e outras LPs funcionais Motivar o estudo do Lambda Cálculo. Haskell é 100% Cálculo Lambda Módulos permitem um crescimento linear dos projetos com Haskell Seminco – 2006 Blumenau - SC

Casamento de padrões: x e y Um Exemplo: Teorema de Pitagoras: hipot :: Float -> Double hipot x y = sqrt (x*x + y*y) Casamento de padrões: x e y (Pattern matching) Main> hipot 1 1 1.4142135623731 Seminco – 2006 Blumenau - SC x y

Interpretadores e Compiladores GHC nhc98 HBC / HBI Hugs www.haskell.org/implementations.html Seminco – 2006 Blumenau - SC

O prompt. O Hugs está pronto para uma entrada O Interpretador Hugs Iniciando o hugs Haskell: > hugs __ __ __ __ ____ ___ _______________________________________________ || || || || || || ||__ Hugs 98: Based on the Haskell 98 standard ||___|| ||__|| ||__|| __|| Copyright (c) 1994-2003 ||---|| ___|| World Wide Web: http://haskell.org/hugs || || Report bugs to: hugs-bugs@haskell.org || || Version: Nov 2003 _______________________________________________ Type :? for help Prelude> O prompt. O Hugs está pronto para uma entrada Seminco – 2006 Blumenau - SC

Definindo uma função ”quase igual” Definindo novos operadores com nome construído por símbolos x ~== y = x-y < 0.000001 Os argumentos x e y O qual retorna True se a diferença entre x e y for menor do que 0.000001 Definindo um novo operador ~== Seminco – 2006 Blumenau - SC

Executando a função/operador: ``~==´´ Main> 3 ~== 3.0000001 True Main> 3~==4 OK Qual o erro? x ~== y = x-y < 0.000001 Seminco – 2006 Blumenau - SC

Consertando a definição Uma função auxiliar Main> abs 3 3 Main> abs (-3) A função do valor absoluto x ~== y = abs (x-y) < 0.000001 Main> 3 ~== 4 False Seminco – 2006 Blumenau - SC

Premissa do código, e das funções a seguir: type Picture = [[Char]] -- [String] horse :: Picture horse = [".......##...", ".....##..#..", "...##.....#.", "..#.......#.", "..#...#...#.", "..#...###.#.", ".#....#..##.", "..#...#.....", "...#...#....", "....#..#....", ".....#.#....", "......##...."] Seminco – 2006 Blumenau - SC

Combinando Funções Uma função para colocar uma figura sobre : um_sobre_outro Seminco – 2006 Blumenau - SC

concatenação (duplica) Mais código: um_sobre_outro :: Picture -> Picture -> Picture um_sobre_outro = (++) -- sem argumentos ou um_sobre_outro x = append x x Uma simples concatenação (duplica) da mesma lista....mesma figura... Uma após a outra.. append :: [a] -> [a] -> [a] append [ ] ys = ys append (x : xs) ys = x : append xs ys Seminco – 2006 Blumenau - SC

Executando.... Cavalos> imp_cavalo (um_sobre_outro horse) .......##... .....##..#.. ...##.....#. ..#.......#. ..#...#...#. ..#...###.#. .#....#..##. ..#...#..... ...#...#.... ....#..#.... .....#.#.... ......##.... ................. Cavalos> Seminco – 2006 Blumenau - SC

Executando.... Cavalos> imp_cavalo (append horse (vira_V horse)) .......##... .....##..#.. ...##.....#. ..#.......#. ..#...#...#. ..#...###.#. .#....#..##. ..#...#..... ...#...#.... ....#..#.... .....#.#.... ......##.... ...##....... ..#..##..... .#.....##... .#.......#.. .#...#...#.. .#.###...#.. .##..#....#. .....#...#.. ....#...#... ....#.#..... ....##...... ................. Cavalos> Seminco – 2006 Blumenau - SC

Aplicações Simpósio Brasileiro de LPs => compiladores Ensino: LPs, paradigmas de LPs, Estruturas de Dados, projeto de sistemas, prototipação, IA, Wiki-Haskell Suporte da BD Haskell.NET Seminco – 2006 Blumenau - SC

Um livro neste processo http://br.geocities.com/lpg3udesc/ :: uma disciplina de graduação que foi construída Alguns artigos na área de educação Várias disciplinas envolvidas Uma motivação, um grupo, uma atmosfera, uma novidade, as descobertas, as desconfianças, Um resultado: http://www2.joinville.udesc.br/~coca/index.php/Main/PaginaDoLivroDeHaskell Seminco – 2006 Blumenau - SC

Capítulos Introdução Matemática Funcional Uma Visão Funcional da Indução Tuplas Listas Tipos de Dados Classes Seminco – 2006 Blumenau - SC

Capítulos Lambda Cálculo Generalização Figuras Textos Vetores Árvores Algoritmos de Ordenação Elementos Não-Funcionais Seminco – 2006 Blumenau - SC

Capítulos Entradas, Saídas e Seqüências de Ações Problemas Reflexões Finais Ambientes de Programação Funções Complementares Seminco – 2006 Blumenau - SC

Uma editora: um projeto! Um estudante Seminco – 2006 Blumenau - SC Uma editora: um projeto!

Uma idealização efetivada Seminco – 2006 Blumenau - SC

Futuro A verticalização: aplicações e melhorias A comunidade se amplia Seminco – 2006 Blumenau - SC

Referências Hudak, P. et al (2000) “A Gentle Introduction to Haskell Version 98” http://www.haskell.org/tutorial Jones, S.P. et al (1999) “The Haskell 98 Report” http://www.haskell.org/onlinereport Winstanley, Noel (1999) “What the Hell are Monads?” http://www.dcs.gla.ac.uk/~nww/Monad.html http:// www.haskell.org http://www2.joinville.udesc.br/~coca/index.php/Main/PaginaDoLivroDeHaskell Seminco – 2006 Blumenau - SC

Muito Obrigado ! Seminco – 2006 Blumenau - SC