Начало работы с Haskell

Я собираюсь упорядочить это руководство по уровню вашего мастерства в Haskell, от абсолютного новичка до эксперта. Обратите внимание, что этот процесс займет много месяцев (лет?), Поэтому он довольно долгий.

Абсолютный новичок

Во-первых, Haskell способен на все, при наличии достаточных навыков. Это очень быстро (по моему опыту уступает только C и C ++) и может использоваться для чего угодно, от моделирования до серверов, графических интерфейсов и веб-приложений.

Однако есть некоторые проблемы, которые легче написать новичку на Haskell, чем другие. Математические задачи и программы обработки списков являются хорошими кандидатами для этого, поскольку они требуют только самых элементарных знаний Haskell, чтобы уметь писать.

Во-первых, Вот несколько хороших руководств по изучению основ Haskell - это учебник по хаскеллу и первые 6 глав по изучению хаскелла . Читая их, неплохо было бы также решать простые проблемы с помощью того, что вы знаете.

Еще два хороших ресурса - это Программирование на Haskell из первых принципов и Программирование на Haskell ]. В обоих есть упражнения для каждой главы, так что у вас есть небольшие простые задачи, соответствующие тому, что вы узнали на нескольких последних страницах.

Хороший список задач, которые стоит попробовать, - это страница haskell 99 задач . Они начинаются с очень простых вещей и по мере продвижения усложняются. Выполнение многих из них - очень хорошая практика, поскольку они позволяют практиковать свои навыки в рекурсии и функциях более высокого порядка. Я бы рекомендовал пропустить любые задачи, требующие случайности, поскольку в Haskell это немного сложнее. Отметьте этот вопрос SO на случай, если вы хотите протестировать свои решения с помощью QuickCheck (см. Промежуточный ниже).

После того, как вы выполнили несколько из них, вы можете перейти к выполнению некоторые из проблем проекта Эйлера . Они отсортированы по количеству людей, выполнивших их, что является довольно хорошим показателем сложности. Они проверяют вашу логику и Haskell больше, чем предыдущие задачи, но вы все равно сможете выполнить несколько первых. Большое преимущество Haskell в решении этих проблем заключается в том, что целые числа не ограничены в размере. Чтобы решить некоторые из этих задач, будет полезно прочитать главы 7 и 8 из руководства по изучению Haskell.

Начинающий

После этого у вас должно быть достаточно хорошее представление о рекурсии и функциях высшего порядка, так что было бы хорошее время, чтобы начать решать еще несколько реальных задач. Очень хорошее место для начала - Real World Haskell (онлайн-книга, вы также можете приобрести бумажную копию). Я обнаружил, что первые несколько глав вводятся слишком быстро для человека, который никогда раньше не занимался функциональным программированием / не использовал рекурсию. Однако с практикой, которую вы могли бы получить от решения предыдущих задач, вы найдете это совершенно понятным.

Работа над проблемами, описанными в книге, - отличный способ научиться управлять абстракциями и создавать повторно используемые компоненты в Haskell. Это жизненно важно для людей, привыкших к объектно-ориентированному (oo) программированию, поскольку обычные методы абстракции (oo-классы) не действуют. t появляются в Haskell (в Haskell есть классы типов, но они сильно отличаются от классов oo, больше похожи на интерфейсы oo). Я не думаю, что будет хорошей идеей пропускать главы, так как каждая представляет множество новых идей, которые используются в последующих главах.

Через некоторое время вы перейдете к главе 14, главе о страшных монадах (dum dum dummmm) . Почти каждый, кто изучает Haskell, испытывает проблемы с пониманием монад из-за абстрактности концепции. Я не могу придумать ни одной концепции на другом языке, столь же абстрактной, как монады в функциональном программировании. Монады позволяют объединить многие идеи (например, операции ввода-вывода, вычисления, которые могут дать сбой, синтаксический анализ и т. Д.) В одной идее. Так что не расстраивайтесь, если после прочтения главы о монадах вы их не поймете. Я счел полезным прочитать много разных объяснений монад; каждый дает новый взгляд на проблему. Вот очень хороший список руководств по монаде . Я настоятельно рекомендую All About Monads , но и другие тоже хороши.

Кроме того, требуется время, чтобы концепции по-настоящему усвоились. Это происходит через использование, но также и через время. Я считаю, что иногда сон, связанный с проблемой, помогает больше, чем что-либо другое! В конце концов, идея откроется, и вы удивитесь, почему вы изо всех сил пытались понять концепцию, которая на самом деле невероятно проста. Когда это происходит, это здорово, и когда это происходит, вы можете найти Haskell своим любимым языком императивного программирования :)

Чтобы убедиться, что вы прекрасно понимаете систему типов Haskell, вам следует попытаться решить 20 промежуточных упражнения haskell . Эти упражнения с забавными названиями функций вроде " Поначалу это может показаться бесполезным, но после использования их в течение некоторого времени вы удивитесь, как вы жили без них.

Теперь вы можете закончить настоящую книгу по Haskell, если хотите. Пропуск глав теперь не имеет значения, если у вас есть монады. Просто выберите то, что вас интересует.

Обладая знаниями, которые у вас есть сейчас, вы сможете использовать большинство пакетов в Cabal (ну, по крайней мере, документированные ...), а также большинство библиотек которые поставляются с Haskell. Вот список интересных библиотек, которые стоит попробовать:

• Parsec : для анализа программ и текста. Намного лучше, чем использовать регулярные выражения. Отличная документация, также есть глава о реальном Haskell.

• QuickCheck : Очень крутая программа для тестирования. Вам нужно написать предикат, который всегда должен быть истинным (например, length (reverse lst) == length lst ). Затем вы передаете предикат QuickCheck, и он генерирует множество случайных значений (в данном случае списков) и проверяет, что предикат истинен для всех результатов. См. Также онлайн-руководство .

• HUnit : модульное тестирование в Haskell.

• gtk2hs : самый популярный графический интерфейс для Haskell, позволяет писать приложения gtk на Haskell. 1272] Happystack : Фреймворк веб-разработки для Haskell. Не использует базы данных, вместо этого хранилище типов данных. Довольно неплохая документация (другими популярными фреймворками могут быть snap и yesod ).

Кроме того, есть много концепций (например, концепция Monad), которые вам в конечном итоге следует изучить. Это будет проще, чем изучить Монады в первый раз, поскольку ваш мозг будет иметь дело с задействованным уровнем абстракции. Очень хороший обзор для изучения этих высокоуровневых концепций и того, как они сочетаются друг с другом, - это Typeclassopedia .

• Аппликативный: интерфейс, подобный Monads, но менее мощный. Каждая монада аппликативна, но не наоборот. Это полезно, поскольку есть некоторые типы, которые являются аппликативными, но не являются монадами. Кроме того, код, написанный с использованием функций Applicative, часто является более компонуемым, чем написание эквивалентного кода с использованием функций Monad. См. Функторы, аппликативные функторы и моноиды из руководства по haskell.

• Foldable , Traversable : классы типов, которые абстрагируют многие операции со списками, так что те же функции могут быть применены к другим типам контейнеров. См. Также объяснение haskell вики .

• Моноид : Моноид - это тип, имеющий нулевое (или пустое) значение, и операцию, обозначенную <> , которая объединяет два моноида вместе, так что x <> mempty = mempty <> x = x и x <> (y <> z) = (x <> y) <> z . Они называются законами тождества и ассоциативности. Многие типы являются моноидами, например числами, с mempty = 0 и <> = + . Это полезно во многих ситуациях.

• Стрелки : Стрелки представляют собой способ представления вычислений, которые принимают ввод и возвращают вывод. Функция - это самый простой тип стрелок, но есть много других типов. В библиотеке также есть много очень полезных функций для управления стрелками - они очень полезны, даже если используются только с простыми старыми функциями Haskell.

• Массивы : различные изменяемые / неизменяемые массивы в Haskell.

• ST Monad ]: позволяет писать код с изменяемым состоянием, который выполняется очень быстро, оставаясь при этом чистым вне монады. Для получения дополнительной информации см. Ссылку

• FRP: функциональное реактивное программирование, новый экспериментальный способ написания кода, который обрабатывает события, триггеры, входы и выходы (например, графический интерфейс). Хотя я мало что знаю об этом. Рассказ Пола Худака о ямпе - хорошее начало.

Есть много новых языковых функций, на которые вам стоит обратить внимание. Я просто перечислю их, вы можете найти много информации о них в Google, haskell wikibook , haskellwiki. сайт org и документация ghc .

• Многопараметрические классы типов / функциональные зависимости
• Семейства типов
• Экзистенциально количественно определенные типы
• Фантомные типы
• GADTS
• другие ...

Многое в Haskell основано на теории категорий , так что вы можете изучить ее. Хорошей отправной точкой является Теория категорий для компьютерных ученых . Если вы не хотите покупать книгу, вам также подойдет статья автора .

Наконец, вы захотите узнать больше о различных инструментах Haskell. К ним относятся:

• ghc (и все его функции)
• cabal : система пакетов Haskell
• darcs : распределенная система контроля версий, написанная на Haskell, очень популярная для программ Haskell .
• пикша : автоматический генератор документации Haskell

Изучая все эти новые библиотеки и концепции, очень полезно писать небольшой проект на Haskell. Это может быть что угодно (например, небольшая игра, анализатор данных, веб-сайт, компилятор ). Работа над этим позволит вам применить многие вещи, которые вы сейчас изучаете. Вы остаетесь на этом уровне целую вечность (вот где я).

Эксперт

Вам потребуются годы, чтобы добраться до этого уровня (привет из 2009 года!), Но с этого момента, я думаю, вы начнете написание статей на докторскую степень, новых расширений ghc и создание новых абстракций.

Получение помощи

Наконец, на любом этапе обучения есть несколько мест для получения информации. Это:

• irc-канал #haskell
• списки рассылки . На них стоит подписаться, чтобы просто прочитать происходящие обсуждения - некоторые из них очень интересны.
• другие места, перечисленные на домашней странице haskell.org

Заключение

Ну, это оказалось дольше, чем я ожидал .. В любом случае, я думаю, что стать хорошим знатоком Haskell - это очень хорошая идея. На это уходит много времени, но в основном потому, что таким образом вы осваиваете совершенно новый способ мышления. Это не похоже на изучение Ruby после изучения Java, это похоже на изучение Java после изучения C. Кроме того, я обнаружил, что мои навыки объектно-ориентированного программирования улучшились в результате изучения Haskell, поскольку я вижу много новых способов абстрагирования идей.

Я думаю, что стать хорошим знатоком Haskell - это очень хорошая идея. На это уходит много времени, но в основном потому, что таким образом вы осваиваете совершенно новый способ мышления. Это не похоже на изучение Ruby после изучения Java, это похоже на изучение Java после изучения C. Кроме того, я обнаружил, что мои навыки объектно-ориентированного программирования улучшились в результате изучения Haskell, поскольку я вижу много новых способов абстрагирования идей.

Я думаю, что стать хорошим знатоком Haskell - это очень хорошая идея. На это уходит много времени, но в основном потому, что таким образом вы осваиваете совершенно новый способ мышления. Это не похоже на изучение Ruby после изучения Java, это похоже на изучение Java после изучения C. Кроме того, я обнаружил, что мои навыки объектно-ориентированного программирования улучшились в результате изучения Haskell, поскольку я вижу много новых способов абстрагирования идей.