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Cours Haskell


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Cours pdf de Le langage Haskell

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Tutoriel pour apprendre Haskell en pdf

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Cours Programmation Fonctionnelle Avancée pdf

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Programmation fonctionnelle & Haskell cours gratuit

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Pourquoi apprendre la programmation fonctionnelle?

Un langage de programmation fonctionnel donne un modèle simple de programmation: une valeur, le résultat, est calculé sur la base des autres, les entrées. En raison de sa fondation simple, un langage fonctionnel donne la plus claire possible vue des idées centrales dans l'informatique moderne, y compris l'abstraction (en fonction), l'abstraction de données (dans un type de données abstrait), généricité, polymorphisme et surcharge.

Cela signifie qu'un langage fonctionnel fournit non seulement une introduction idéale aux idées de programmation modernes, mais aussi une perspective utile sur des approches plus impératives ou orientées objet. Par exemple, Haskell donne une implémentation directe des types de données comme les arbres, alors que dans d'autres langages on est obligé de les décrire par des structures de données liées par pointeur.

Haskell n'est pas seulement un bon «langage d'enseignement»; C'est un langage de programmation pratique, soutenu par des extensions telles que des interfaces aux fonctions C et à la programmation par composants, par exemple. Haskell a également été utilisé dans un certain nombre de projets dans le monde réel. Haskell (Peyton Jones et Hughes 1998) est le langage de programmation fonctionnel que nous présentons dans cette catégorie. Cependant, de nombreux sujets que nous abordons sont d'un intérêt plus général et s'appliquent à d'autres langages fonctionnels, et sont en effet des leçons pour la programmation en général.

Haskell et Hugs

Il existe une variété d'implémentations de Haskell disponibles. Nous pensons que Hugs fournit le meilleur environnement pour l'apprenant, car il est disponible gratuitement pour les systèmes PC, Unix et Macintosh, il est efficace et compact et dispose d'une interface utilisateur flexible.

Étreintes est un interprète - ce qui signifie vaguement qu'il évalue les expressions étape par étape que nous pourrions sur un morceau de papier - et il sera moins efficace qu'un compilateur qui se traduit par des programmes Haskell directement dans la langue de la machine d'un ordinateur. Compiler un langage comme Haskell permet à ses programmes de s'exécuter avec une vitesse similaire à celles écrites dans des langages plus conventionnels comme C et C ++. Les détails de toutes les différentes implémentations de Haskell peuvent être trouvés dans l'annexe E et sur la page d'accueil de Haskell.

Haskell a des compilateurs et des interprètes librement disponibles pour la plupart des types de système informatique. L'interpréteur Hugs fournit une plateforme idéale pour l'apprenant, avec son cycle de compilation rapide, son interface simple et sa disponibilité gratuite pour les systèmes Windows, Unix et Macintosh.

Haskell a commencé la vie à la fin des années 1980 comme un langage standard prévu pour la programmation fonctionnelle paresseuse, et depuis lors, il a traversé divers changements et modifications de refonte. Haskell98 consolide le travail sur Haskell jusque-là, et qui est destiné à être stable; les futures extensions se traduiront par Haskell 2 quelques années plus tard, mais il est prévu que la mise en œuvre continuera à soutenir Haskell 98 après ce point.

Caractéristiques du language Haskell

• Des programmes concis

En raison de la nature de haut niveau du style fonctionnel, les programmes écrits en Haskell sont souvent beaucoup plus concis que dans d'autres langues, comme il-lustration par l'exemple dans la section précédente. De plus, la syntaxe de Haskell a été conçu avec des programmes concis à l'esprit, en partic-Ular en ayant quelques mots-clés, et en retrait permettant d'être utilisé pour indiquer la structure des programmes. Bien qu'il soit difficile de faire une comparaison objective, les programmes Haskell sont souvent entre deux et dix fois plus courts que les programmes écrits dans d'autres langues courantes.

• Système de type puissant

La plupart des langages de programmation modernes incluent une forme de système de type pour détecter les erreurs d'incompatibilité, comme essayer d'ajouter un nombre et un caractère. Haskell a un système de type qui nécessite peu informa¬tion type du programmeur, mais permet une grande classe d'erreurs d'incompatibilité dans les programmes à détecter automatiquement avant leur exécution, en utilisant un processus sophistiqué appelé l'inférence de type. Le système de type Haskell est également plus puissant que la plupart des langages actuels, en permettant aux fonctions d'être "polymorphes" et "surchargées".

• Liste des compréhensions

L'une des façons les plus courantes de structurer et de manipuler les données dans la mise en correspondance consiste à utiliser des listes. À cette fin, Haskell fournit des listes comme concept de base dans la langue, ainsi que d'une compréhension simple mais puissante no¬tation qui construit de nouvelles listes par des éléments sélection et le filtrage d'une ou plusieurs listes existantes. L'utilisation de la notation de compréhension permet de définir de manière claire et concise de nombreuses fonctions communes sur les listes, sans nécessiter de récurrence explicite.

• Fonctions récursives

La plupart des programmes non triviaux impliquent une certaine forme de répétition ou de bouclage. Dans Haskell, le mécanisme de base par lequel le bouclage est réalisé consiste à utiliser des fonctions récursives qui sont définies en termes d'eux-mêmes. De nombreux calculs ont une définition simple et naturelle en termes de fonctions récursives, en particulier lorsque « pattern matching » et « gardiens » sont utilisés pour séparer les différents cas dans différentes équations.

• Fonctions d'ordre supérieur

Haskell est un langage fonctionnel d'ordre supérieur, ce qui signifie que les fonctions peuvent librement prendre des fonctions en tant qu'arguments et produire des fonctions en tant que résultats. L'utilisation de fonctions d'ordre supérieur permet de définir des patternes de programmation communs, tels que la composition de deux fonctions, en tant que fonctions dans le langage lui-même. De manière plus générale, les fonctions d'ordre supérieur peuvent être utilisés pour définir les « domaine des langues spécifiques » dans Haskell, comme pour le traitement de la liste, l'analyse et la programmation interactive.

• Effets monadiques

Les fonctions dans Haskell sont des fonctions pures qui prennent toutes leurs entrées comme arguments et produisent toutes leurs sorties comme des résultats. Cependant, de nombreux programmes nécessitent une certaine forme d'effet qui semble sicle être en contradiction avec la pureté, comme entrée de lecture à partir du clavier ou l'écriture de sortie à l'écran, alors que le programme est en cours. Haskell fournit un cadre de travail uniforme pour gérer les effets sans compromettre la pureté des fonctions, basé sur la connaissance mathématique d'une monade.

• Évaluation paresseuse

programmes Haskell sont exécutés à l'aide d'une technique appelée évaluation paresseuse, qui est basé sur l'idée que le calcul ne doit être effectuée jusqu'à ce que le résultat est réellement nécessaire. En plus d'éviter le calcul inutile, évaluation paresseuse assure que les programmes se terminent à chaque fois que possible, encourage la programmation dans un style modulaire utilisant des structures de données intermédiaires, et permet même des structures de données avec un nombre infini d'éléments, comme une liste infinie des nombres.

• Raisonnement sur les programmes

Parce que les programmes en Haskell sont des fonctions pures, simples equational rea-sonnement peut être utilisé pour exécuter des programmes, pour transformer les programmes, pour prouver les propriétés des programmes, et même pour en tirer des programmes directement à partir des spécifications de leur comportement. Le raisonnement équationnel est particulièrement puissant lorsqu'il est combiné avec l'utilisation de «l'induction» pour raisonner sur les fonctions qui sont définies en utilisant la récursivité.

Histoire de Haskell

Haskell est nommé d'après Haskell B. Curry qui était l'un des pionniers du calcul A (lambda calcul), qui est une théorie mathématique des fonctions et a été une source d'inspiration pour les concepteurs d'un certain nombre de langages fonctionnels. Haskell a été spécifié pour la première fois à la fin des années 1980, et a depuis fait l'objet de plusieurs révisions avant d'atteindre son état «standard» actuel.

Bon nombre des fonctionnalités de Haskell ne sont pas nouvelles, mais ont été introduites par d'autres langues. Pour aider à situer Haskell dans son contexte, quelques-uns des principaux développements historiques liés à la langue sont brièvement résumés ci-dessous.

• Dans les années 1930, l'Église Alonzo a développé le lambda-calcul, une théorie mathématique simple mais puissante des fonctions.
• Dans les années 1950, John McCarthy a développé Lisp («LISP Processor»), généralement considéré comme le premier langage de programmation fonctionnel. Lisp a eu quelques influences du lambda calcul, mais a toujours adopté les affectations variables comme une caractéristique centrale de la langue.
• Dans les années 1960, Peter Landin a développé ISWIM («Si tu vois ce que je veux dire»), le premier langage de programmation purement fonctionnel, basé fortement sur le lambda-calcul et n'ayant aucune assignation de variables.
• Dans les années 1970, John Backus a développé FP («Functional Programming»), un langage de programmation fonctionnel qui mettait particulièrement l'accent sur l'idée de fonctions d'ordre supérieur et de raisonnement sur les programmes.
• Toujours dans les années 1970, Robin Milner et d'autres ont développé ML («Meta-Language»), le premier des langages de programmation fonctionnels modernes, qui a introduit l'idée de types polymorphes et l'inférence de type.
• Dans les années 1970 et 1980, David Turner a développé un certain nombre de langages de programmation fonctionnels paresseux, culminant dans la langue commercialement éditée Miranda (qui signifie «admirable»).
• En 1987, un comité international de chercheurs a initié le développement de Haskell (nommé le logicien Haskell Curry), un langage de programmation fonctionnel paresseux standard.
• En 2003, le comité a publié le rapport Haskell, qui définit une version stable tant attendue de Haskell, et est l'aboutissement de quinze années de travail sur la langue par ses concepteurs.