Funkcionální programování
Contents
Úvod
Předmět seznamuje s funkcionálním stylem programování. Zahrnuje základní vlastnosti funkcionálního programování, jako je programování bez vedlejších efektu, funkce jako hodnota prvního řádu, funkce vyšších řádů, rekurze, přizpůsobení, technika pattern matching nebo uzávěry funkcí. Rovněž kurz představuje vybrané datové struktury jako je seznam nebo strom a funkcionální styl práce s těmito strukturami. Jako programovací jazyk bude použit Haskell. Je to čistě funkcionální, staticky typovaný a líně vyhodnocovaný jazyk.
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Základním cílem předmětu bude dovednost zapsat jednoduché algoritmy pomocí funkcionálního stylu programování. Přesněji řečeno, studenti pochopí rekurzi a vybrané rekurzivní datové struktury, budou schopni využívat funkce vyššího řádu, budou schopni definovat funkce pomocí techniky pattern matching. Budou schopni používat mechanismus zapouzdření pro funkce jako jsou uzávěry či modulární rozhraní a správně rozumět proměnným a jejich lexikálnímu rozsahu platnosti v programech. Na praktické úrovni budou schopni zapsat tyto základní algoritmy v programovacím jazyce Haskell. Navíc budou schopni rozpoznat funkcionální styl programování, pochopí výhody a nevýhody tohoto stylu programování a budou schopni porovnat tento styl programování s jinými přístupy, jako je imperativní nebo objektově orientované programování.
Doporučená literatura
- Lipovaca M.:Learn You a Haskell for Great Good!: A Beginner's Guide (1st ed.). No Starch Press, San Francisco, CA, USA, 2011 - for free at: http://learnyouahaskell.com/
- O'Sullivan B., Goerzen J., Stewart D.: Real world Haskell, O'Reilly Media, Inc. 2008. ISBN:0596514980 - for free at: http://book.realworldhaskell.org/read/
- Thompson S.: The Haskell: The Craft of Functional Programming (3nd ed.). Addison-Wesley Professional, October 2, 2011, ISBN-10: 0201882957.
Způsob průběžné kontroly znalostí během semestru
Během cvičení budou studenti programovat zadané úkoly. Výsledky těchto úkolů budou důležitou součástí závěrečného hodnocení. Bude zadáno nejméně sedm hodnocených úkolů. Dále budou zadány dva menší projekty.
Software
V našich hodinách budeme používat Haskell Platform s Visual Studio Code. Pro VS Code budeme používat dvě rozšíření:
Instalační příručka Windows (jeden uživatel)
- Stáhněte si a nainstalujte platformu Haskell z https://www.haskell.org/platform/windows.html
- Použijte výchozí cesty. Instalační program přidá do systémové proměnné
PATH
cestu ke spustitelnémustack.exe
.
- Použijte výchozí cesty. Instalační program přidá do systémové proměnné
- Stáhněte a nainstalujte VS Code https://code.visualstudio.com/#alt-downloads
- Otevřete
cmd
a napište:stack install intero phoityne-vscode haskell-dap --system-ghc
- Otevřete soubor
c:\sr\config.yaml
a přidejte řádeksystem-ghc: true
- Atribut
--system-ghc
je volitelný a nadbytečný pro předchozí krok (je to stejné nastavení, ale globální).
- Atribut
- Otevřete VS kód a nainstalujte rozšíření:
- Haskero
- Haskell GHCi Debug Adapter Phoityne
Instalační příručka Windows (všichni uživatelé)
Tato příručka předpokládá, že existuje uživatel, který připravuje vývojové prostředí pro ostatní uživatele.
- Stáhněte a nainstalujte platformu Haskell z https://www.haskell.org/platform/windows.html
- * Pro
stack
použijte cestu přístupnou všem uživatelům (napříkladc:\stack
). Instalační program přidá do uživatelské proměnnéPATH
cestu ke spustitelnémustack.exe
a přidá novou uživatelskou proměnnouSTACK_ROOT
. Přesuňte tyto hodnoty z uživatelských proměnných do systémových proměnných. - Stáhněte a nainstalujte VS Code https://code.visualstudio.com/#alt-downloads. Použijte instalační program pro systémovou verzi.
- Otevřete
cmd
a napište:stack install intero phoityne-vscode haskell-dap --system-ghc
- Generuje některé spustitelné soubory do výchozího umístění:
c:\Users\-- YOUR NAME --\AppData\Roaming\local\bin\
přesuňte je do adresáře sstack.exe
.
- Generuje některé spustitelné soubory do výchozího umístění:
- Otevřete soubor
c:\sr\config.yaml
a přidejte řádky:system-ghc: true skip-msys: true
Tato nastavení šetří čas a místo na disku (nebude instalovat GHC při instalaci balíčků a MSYS2 pro každého uživatele).
- Otevřete VS kód a nainstalujte rozšíření:
- Haskero
- Haskell GHCi Debug Adapter Phoityne
Installation guide Ubuntu (single users)
- Perform following commands:
sudo apt-get install haskell-platform sudo apt-get install haskell-stack sudo snap install code --classic
- Optional step - Right now (August, 2019) Haskell Platform from Ubuntu repositories contains GHC 8.4.4. Stack current default resolver is lts-14.00. It requires GHC version 8.6.5. It will automatically download this version. To save disk space, you can generate stack global config (for example
stack path
) and change the global resolver in file~/.stack/global-project/stack.yaml
tolts-12.15
. Then open file~/.stack/config.yaml
and add lines:
system-ghc : true skip-ghc-check: true
- Optional step - Right now (August, 2019) Haskell Platform from Ubuntu repositories contains GHC 8.4.4. Stack current default resolver is lts-14.00. It requires GHC version 8.6.5. It will automatically download this version. To save disk space, you can generate stack global config (for example
- Continue with installation of required packages:
stack install intero phoityne-vscode haskell-dap
- Open VS Code and install extensions:
- Haskero
- Haskell GHCi Debug Adapter Phoityne
Installation guide Ubuntu (all users)
-
Perform following commands:
sudo apt-get install haskell-platform sudo apt-get install haskell-stack sudo snap install code --classic
- Create a directory that will be a stack root, it should be readable by all users (for example
/stack
). - Create a file
/etc/profile.d/stack.sh
with following line:export STACK_ROOT=
your stack root directory - Create a file
/etc/stack/config.yaml
with following lines:skip-ghc-check: true system-ghc: true allow-different-user: true
- Generate stack global config (for example
stack path
) and change the global resolver in file$STACK_ROOT/global-project/stack.yaml
tolts-12.15
. - Continue with installation of required packages:
stack install intero phoityne-vscode haskell-dap
- It will produce some executable files to
~/.local/bin
copy them to:/usr/local/bin
(or other search when executing location). - Open VS Code and install extensions:
- Haskero
- Haskell GHCi Debug Adapter Phoityne
Prezentace
Prezentace použitá v našich přednáškách v PDF
Rozvrh:
- Lecture 1: Page 1 - Page 20
- Lecture 2: Page 1 - Page 20
- Lecture 3: Page 1 - Page 20
- Lecture 4: Page 1 - Page 20
- Lecture 5: Page 1 - Page 20
- Lecture 6: Page 1 - Page 20
- Lecture 7: Page 1 - Page 20
Cvičení
- Cvičení 1
- Cvičení 2
- Cvičení 3
- Cvičení 4
- Cvičení 5
- Cvičení 6
- Cvičení 7
- Cvičení 8
- Cvičení 9
- Cvičení 10
- Cvičení 11
- Cvičení 12
- Cvičení 13
- Poslední týden v semestru nebude žádná přednáška. Budou hodnoceny projekty a rozdány zápočty za tento předmět.