Hask ell purely functional programming language پروژه زبان برنامه نویسی هسکل ارائه دهنده : علی سواری زیر نظر : استاد سمیه طاهری فر دی ماه 1393 1 Haskell http://haskell.blog.ir/ مقدمه 3 مدل های زبان 4 زبان برنامه نویسی تابعی 5 معرفی زبان برنامه نویسی هسکل 6 توضیح و معرفی پروژه 9 طریقه پاسخگویی 10 کمپایلر هسکل 11 منابع و مراجع 12 2 Haskell تعصب بی جا همیشه بد است.
Download ReportTranscript Hask ell purely functional programming language پروژه زبان برنامه نویسی هسکل ارائه دهنده : علی سواری زیر نظر : استاد سمیه طاهری فر دی ماه 1393 1 Haskell http://haskell.blog.ir/ مقدمه 3 مدل های زبان 4 زبان برنامه نویسی تابعی 5 معرفی زبان برنامه نویسی هسکل 6 توضیح و معرفی پروژه 9 طریقه پاسخگویی 10 کمپایلر هسکل 11 منابع و مراجع 12 2 Haskell تعصب بی جا همیشه بد است.
Slide 1
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 2
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 3
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 4
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 5
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 6
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 7
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 8
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 9
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 10
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 11
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 12
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 13
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 14
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 15
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 16
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 17
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 18
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 19
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 20
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 21
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 22
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 23
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 24
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 25
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 26
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 27
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 2
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 3
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 4
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 5
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 6
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 7
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 8
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 9
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 10
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 11
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 12
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 13
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 14
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 15
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 16
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 17
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 18
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 19
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 20
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 21
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 22
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 23
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 24
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 25
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 26
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27
Slide 27
Hask
ell
purely functional programming
language
پروژه زبان برنامه نویسی هسکل
ارائه دهنده:
علی سواری
زیر نظر:
استاد سمیه طاهری فر
دی ماه 1393
1
Haskell
http://haskell.blog.ir/
مقدمه
3
مدل‌های‌زبان
4
زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی
5
معرفی‌زبان‌برنامه‌نویسی‌هسکل
6
توضیح‌و‌معرفی‌پروژه
9
طریقه‌پاسخگویی
10
کمپایلر‌هسکل
11
منابع‌و‌مراجع
12
2
Haskell
تعصب بی‌جا همیشه بد است حتی در برنامه‌نویسی .چرا که در
زمانه‌ای که همه موضوعات تخصصی شده ،اصرار بر اینکه یک زبان
بتواند همه نیازها را رفع کند توقع چندان درستی نیست.
ما دانشجویان ،برنامه نویسی را نباید فقط در نوشتن کدهایی با
خروجی exeبدانیم .برنامه نویسی با اهداف مختلف نوشته
می‌شوند ،و قاعدتا سبک‌های مختلفی هم دارد.
تجربه کار با یک زبان متفاوت مانند زبان تابعی میتواند تأثیر مثبتی
در دیدگاه ما نسبت به برنامه نویسی داشته باشد.
http://haskell.blog.ir/
3
Haskell
زبان‌های‌دستوری
زبان‌های‌تابعی
زبان‌های‌قانون‌مند
زبان‌های‌شی‌گرا
http://haskell.blog.ir/
4
Haskell
برنامه‌نویسی تابعی نوعی پارادایم برنامه‌نویسی است که در آن
«محاسبات» به صورت ارزش‌یابی توابع ریاضی در نظر گرفته می‌شوند.
MATLABرا که خیلی مسایل وابسته به
زبان های تابعی تفاوت بین داده و توابعی
آنهاست را از میان برداشته است.
برنامه نویسی تابعی کوتاه‌تر و دسته‌بندی شده‌تر از سایر انواع زبان است
همچنین اندازه این برنامه ها و قابلیت خوانایی آنها حتی از زبانهای
Haskell
شی‌گرا نیز بیشتر است.
Lisp
http://haskell.blog.ir/
5
Haskell
برنامه نویسی تابعی تمام کدها را به صورت مجموعه ای از توابع که
میتوانند ورودی هایی را دریافت و مقادیری را برگردانند نگاه میکند.
به جای حلقه تکرار از حلقه های بازگشتی استفاده میکند.
توابع در برنامه نویسی تابعی بسیار شبیه توابع ریاضی هستند زیرا آنها
وضعیت برنامه را تغییر نمیدهند.
برای مثال طریقه پیاده سازی یک تابع را در یک زبان تابعی ببینید:
}>3
http://haskell.blog.ir/
, 𝑥2
𝑥 ∈ ℕ
𝑥×S = 2
]s = [2*x | x <- [0..] , x^2 > 3
6
Haskell
هسکل‌‌هم‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌تابعی‌است‌و‌برای
افرادی‌که‌سر‌و‌کارشان‌با‌فرمولها‌و‌الگوریتمهای‌ریاضی
است،بسیار‌مناسب‌است.
هسکل(به‌انگلیسیHaskell) :یک‌زبان‌برنامه‌نویسی
تابعی‌خالص‌و‌کارآمد‌با‌معانی‌ساده‌می‌باشد‌که‌به‌نام
منطق‌دانی‌به‌نام‌هسکل‌کاری‌نام‌گذاری‌شده‌است.
http://haskell.blog.ir/
7
Haskell
هسکل‌یک‌زبان‌برنامه‌نویسی‌پیشرفته‌کامالً‌کارآمد‌و‌یک‌محصول‌متن‌باز
است‌که‌حاصل‌بیش‌از‌بیست‌سال‌پیشرفت‌و‌تحقیق‌می‌باشد‌که‌اجازه
توسعه‌سریع‌و‌پیاپی‌سالم‌و‌مختصر‌و‌صحیح‌نرم‌افزار‌را‌می‌دهد‌با
پشتیبانی‌قوی‌از‌یکپارچه‌سازی‌با‌سایر‌زبان‌ها،همزمانی‌داخلی‌ساختمانی
و‌موازی‌کار‌کردن‌و‌پیدا‌کردن‌باگ‌ها‌در‌سورس‌برنامه‌و‌پروفایلر‌و
کتابخانه‌غنی‌و‌ساخت‌نرم‌افزار‌قابل‌انعطاف‌و‌قابل‌نگهداری‌با‌کیفیت‌باال‌را
ساده‌می‌کند.هسکل‌هم‌ساده‌است‌و‌هم‌دید‌ریاضیاتی‌شما‌را‌باال‌میبرد!
پیشنهاد‌میکنم‌این‌زبان‌و‌یا‌زبان‌مشابه‌آن‌را‌حتما‌بررسی‌کنید.
http://haskell.blog.ir/
8
Haskell
هاسکل‌کمی‌تنبل‌است،درست‌شنیدید!تنبل!
میپرسید‌چرا؟برای‌این‌که‌این‌زبان‌یک‌تابع‌که‌شما
نوشته‌اید‌را،تنها‌زمانی‌اجرا‌میکند‌که‌فراخوانی
شود.در‌زمان‌دیگری‌آن‌تابع‌اجرا‌نمیشود.
http://haskell.blog.ir/
9
Haskell
زبان هسکل روشهای زیبا و منحصر به فردی را برای بسیاری از
مسائل کامپیوتری ایجاد می‌کنند.
برای مثال تابع فاکتوریل را به سه روش زیر ببینید:
روش
بامزه!
روش
کالسیک
fac 0 = 1
) fac n = n * fac ( n - 1
]fac n = product [1.. n
یا در یک خط
http://haskell.blog.ir/
fac n = if n> 0 then n * fac (n-1) else 1
10
Haskell
پس از عرضه زبان برنامه نویسی میراندا توسط شرکت انگلیسی Research
Software Ltdدر سال 19۸5عالقه به زبانهای اصلی کند افزایش پیدا کرد.
در سال 19۸5بیش از دو زبان برنامه نویسی خالص و کارآمد با معانی ساده وجود
داشت .بین این زبان نشستی برگزار شد که در طی آن شرکت کننده‌ها به توافق
قطعی رسیدند که یک کمیته باید شکل بگیرد که وظیفه آن تعریف استانداردهای
بازی برای زبانهای این چنینی باشد این کار با هدف صریح یکی کردن زبانهای
موجود به یک زبان مشترک به کار میرود ،به منظور ایجاد پایه‌ای تحقیقات
آیندگان در طراحی زبان انجام شد اولین نسخه زبان در سال 1990نتیجه
تالش‌های کمیته در سری تعاریف زبان در اواخر 199۸به حد اعلی رسید ،که بر
آن بود که یک نسخه 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 مغایر با از راه
اضافه کردن و بهم پیوستن طرح‌های تجربی استقبال کرد.
http://haskell.blog.ir/
11
Haskell
در ژانویه 1999استانداردهای زبان به صورت نسخه معتبر و اصلی با نام
Haskell 98 Language and Libraries: The
Revised Reportمنتشر شد یک نسخه اصالح شده با نام منتشر
شد به خاطر پیاده‌سازی استاندارد حال حاضر را به نمایش می‌گذارد.
تکامل‌ها و خصیصه‌ها خصیصه بارز زبان هسکل شامل تطبیق الگو ،قوه
ادراک به صورت لیست ،حائل‌ها ،عملگرهای قابل تعریف و تک گماری
است.
این زبان همچنین قابلیت پشتیبانی از تابع‌های بازگشت پذیر را دارد و
انواع داده‌های جبری را به خوبی ارزیابی میکند و همچنین شامل یکه‌ها و
کالس‌های الگو می‌باشد.
ترکیب این خصیصه‌ها میتواند توابعی بسازد که نوشتن آن بوسیله
زبانهای برنامه نویسی روندی دشوار است اما انجام آن در ایت زبان جزئی
و آسان است.
http://haskell.blog.ir/
12
Haskell
کمپایلر‌هسکل‌و‌برخی
کدهای‌آن‌شـبـاهتهایی‌با
محـیط CMDویــنـدوز‌و
یـا‌ترمینال‌یونیکس‌دارد.
برای‌ادیت‌کدها‌و‌نوشتن
توابع‌می‌توان‌از‌یک‌نوتپد
ساده‌استفاده‌کرد.
http://haskell.blog.ir/
13
Haskell
http://haskell.blog.ir/
14
Haskell
شبکه‌شتاب‌برای‌بررسی‌درست‌بودن‌شماره‌کارت‌ها‌از‌یک‌چک‌سام‌ساده
استفاده‌می‌کند.نحوه‌محاسبه‌این‌چک‌سام‌به‌این‌صورت‌است:
اول:ترتیب‌اعداد‌شماره‌کارت‌معکوس‌میگردد.
اعداد‌از‌راست‌یکی‌در‌میان‌دو‌برابر‌شوند(.یعنی‌عدد‌اول‌دوبرابر‌شود‌عدد
دوم‌تغییر‌نکند،عدد‌سوم‌دو‌برابر‌شود‌و)...
تمام‌اعداد‌یک‌رقمی‌شده‌و‌جمع‌می‌شوند(.یعنی‌برای‌اعداد‌دو‌رقمی‌جمع
اعداد‌حساب‌شود‌و‌نه‌خود‌اعداد)
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد‌عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است‌و
در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
http://haskell.blog.ir/
15
Haskell
. در‌ابتدا‌عدد‌باید‌آرایه‌گردد
21362557822213
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
http://haskell.blog.ir/
16
Haskell
ایجاد یک آرایه از
باقیمانده تقسیم xبر 10
شناسه خروجی
آرایه
از نوع Integer
شناسه ورودی
از نوع
Integer
نام تابع:
toDigits
]toDigits :: Integer -> [Integer
toDigits x
]| x > 0 = toDigits (div x 10) ++ [mod x 10
][ = | otherwise
نام متغیر
اضافه کردن عدد قبلی به
آرایه
ارسال نتیجه تقسیم xبر
10به خود تابع (تابع
بازگشتی)
شرط انجام دادن این
خط
(در صورت false
بودن به خط بعد
میرود)
ورودی
http://haskell.blog.ir/
17
Haskell
[2,1,3,6,2,5,5,7,8,2,2,2,1,3]
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
http://haskell.blog.ir/
18
Haskell
تابع قبلی فراخوانی شده و نتیجه
به جای خود تابع قرار میگیرد.
]toDigitsRev :: Integer -> [Integer
toDigitsRev x
)| x > 0 = reverse (toDigits x
][ = | otherwise
از کلمات کلیدی خود زبان
هسکل که آرایه را معکوس
میکند.
خط دوم به این دلیل اضافه شد که اگر
ورودی صفر و یا کوچکتر بود براکت
خالی چاپ کند
http://haskell.blog.ir/
19
Haskell
[3,1,2,2,2,8,7,5,5,2,6,3,1,2]
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
http://haskell.blog.ir/
20
Haskell
]:: [Integer] -> [Integer
][ = ][
](x:[]) = [x*2
](x:[y]) = [x*2] ++ [y
(x:y:xy) = [x*2]++ [y]++ doubleEveryOther xy
http://haskell.blog.ir/
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
doubleEveryOther
از قابلیت های هسکل این است که یک تابع را می توان
چندین مرتبه با نتایج مختلف نوشت .مثال خط دوم این کد را
ببینید! وقتی ورودی براکت خالی بود براکت خالی را
بازمیگرداند .خط سوم وقتی ورودی یک متغیر داشته باشد.
خط چهارم وقتی که ورودی دو متغیر داشته باشد . .خط
چهارم برای تعداد بیشتر .عالمت دو نقطه در این جا عدد
نخست دورن براکت را گرفته و در خود نگه میدارد.
21
Haskell
[6,1,4,2,4,8,14,5,10,2,12,3,2,2]
6+1+4+2+4+8+1+4+5+1+0+2+1+2+3+2+2
= 48
http://haskell.blog.ir/
22
Haskell
:: [Integer] -> Integer
[] = 0
)(x:[]) = (mod x 10) + (div x 10
(x:xy) = ((mod x 10) + (div x 10)) + sumDigits xy
sumDigits
sumDigits
sumDigits
sumDigits
با توجه به اینکه در این برنامه به صورت مشخص
اعدادی که ضرب در 2شدند به هیچ وجه نمی تواند
بزرگتر از 18باشند کار ما بسیار ساده شده است.
پس در هر مرحله مقسوم علیه و باقیمانده تقسیم بر
10اعداد با هم جمع می شود.
http://haskell.blog.ir/
23
Haskell
−
اگر‌عدد‌به‌دست‌آمده‌بر 10بخش‌پذیر‌باشد
عدد‌چک‌سام‌صحیح‌است
و‌در‌غیر‌اینصورت‌شماره‌کارت‌غلط‌است.
48
⊢
48 10
40 4
(8 == 0) ? False
8
http://haskell.blog.ir/
24
Haskell
در‌این‌مرحله‌که‌مرحله‌نهایی‌است‌خروجی‌تابع‌از‌جنس‌بولین
است.این‌تابع‌تمام‌توابع‌را‌درون‌خود‌ترکیب‌کرده‌است.یعنی‌هر
تابعی‌درون‌آن‌یک‌تابع‌فراخوانی‌شده‌و‌تابع‌نتیجه‌خود‌را‌به‌تابع
بیرونی‌میدهد.
در‌پایان‌نتیجه‌که‌باقیمانده‌تقسیم‌بر‌ده‌است‌را‌با‌صفر‌مقایسه
میکنیم.و‌خروجی Trueو‌یا Falseرا‌بازمیگرداند.
validate :: Integer -> Bool
validate x = (mod (sumDigits (doubleEveryOther (toDigitsRev x))) 10) == 0
http://haskell.blog.ir/
25
Haskell
عبارت Preludeدر
واقع Prompt
شل ghciاست.
برای انتقال به
دایرکتوری خاص از
برای‌کمپایل‌کردن‌الزم‌است‌یک‌نوتپد‌را‌باز‌کنیم‌تمام‌کدها‌را‌در
کد :cdاستفاده
فراخوانی
آن‌وارد‌میکنیم.سپس‌با‌فرمت hsمثال‌در‌دستکتاپ‌ذخیره فایل تابع را
میکنیم.
میکنیمرا تائید
کمپایلر مدل
میکنیم.سپس...
میکند نوشته
حاال از توابع
شده میتوانیم استفاده
کنیم.
یکی یکی آنها را
آزمایش میکنیم .تابع
را می نویسیم و
ورودی مورد نیاز را
روبروی آن
مینویسیم .خروجی در
خط بعد چاپ می
شود.
http://haskell.blog.ir/
26
Haskell
با‌توجه‌به‌محدود‌بودن‌بسیار‌زیاد‌منابع‌فارسی‌مطالب،فایل‌پاورپوینت،توضیحات،عنوان‌پروژه‌و
توضیحات‌مربوط‌به‌آن‌در‌وبالگ‌زیر‌درج‌شده‌اند:
http://haskell.blog.ir/
http://haskell.blog.ir/
27