Ocaml编程速览

缺乏、安全感 2022-04-16 06:49 540阅读 0赞

# Ocaml编程速览 #

来自[http://bbs.9ria.com/thread-77807-1-1.html][http_bbs.9ria.com_thread-77807-1-1.html]

<table style="border-collapse:collapse;width:592px;color:#444444;font-family:Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif;font-size:12px;text-align:left;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="color:#444444;font-family:Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif;font-size:14px;line-height:1.6em;"> <em style="line-height:32px;text-align:center;font-style:normal;color:#999999;font-size:12px;"><span style="color:#444444;font-size:14px;line-height:1.6em;text-align:left;">一旦你了解了OCaml便会感到它是一门非常神奇的语言，不过学习它的第一步却是非常困难的。希望这个小小的教程可以让事情变得简单些。</span></em>首先OCaml不是一个结构化语言，它属于函数语言家族。纯粹的函数语言没有提供循环机制（你需要使用递归来完成循环），变量也不可改变，以及其它的一些限制。幸运的是OCaml不是一个纯粹的函数语言因此可以使用循环与更改变量。现在让我们开始OCaml的探险历程吧：）<br style="line-height:normal;"><br style="line-height:normal;">首先让我们启动OCaml，在命令提示符下输入 ocaml 。你将看到下面的内容： 
    <div style="line-height:normal;width:586px;border:1px solid #cccccc;background-color:#f7f7f7;background-position:0px 0px;"> 
     <div> 
      <ol> 
       <li>Objective Caml version 3.04<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li>#<br style="line-height:normal;"></li> 
      </ol> 
     </div> 
     <em style="font-style:normal;color:#666666;font-size:12px;">复制代码</em> 
    </div> #号是OCaml解释器的提示符，我们已经启动了它。<br style="line-height:normal;"><br style="line-height:normal;"><br style="line-height:normal;">类型&nbsp;<br style="line-height:normal;"><br style="line-height:normal;">Ocaml是强类型语言：这表示变量一旦建立就不能改变类型，并且你不可以在两种不同的类型间进行操作（比如将整数与浮点数相加）。让我们来作一些基本的数学计算： 
    <div style="line-height:normal;width:586px;border:1px solid #cccccc;background-color:#f7f7f7;background-position:0px 0px;"> 
     <div> 
      <ol> 
       <li># 2 + 2;;<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li>- : int = 4<br style="line-height:normal;"></li> 
      </ol> 
     </div> 
     <em style="font-style:normal;color:#666666;font-size:12px;">复制代码</em> 
    </div> ';;'是表达式的结束符，它类似于句子的句号。第二行显示的是结果与结果的类型（int）。我说过不同类型是不能混合计算的，让我们看看这样作会出现什么： 
    <div style="line-height:normal;width:586px;border:1px solid #cccccc;background-color:#f7f7f7;background-position:0px 0px;"> 
     <div> 
      <ol> 
       <li># 2 + 2.5;;<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li>This expression has type float but is here used with type int<br style="line-height:normal;"></li> 
      </ol> 
     </div> 
     <em style="font-style:normal;color:#666666;font-size:12px;">复制代码</em> 
    </div> 你将会看到在2.5下有一条下划线（我无法在这里打出数字下面的下划线）同时得到第二行中的错误信息。它告诉了你一些什么呢？它告诉你，你的函数只能操作整数，但2.5却是一个浮点数。那么如何进行浮点数加法呢？对于浮点数的运算我们使用运算符+.(在加号后加一点，就是浮点数操作符）。让我们再来试一下，这次使用运算符+. 
    <div style="line-height:normal;width:586px;border:1px solid #cccccc;background-color:#f7f7f7;background-position:0px 0px;"> 
     <div> 
      <ol> 
       <li># 2 +. 2.5;;<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li>This expression has type int but is here used with type float<br style="line-height:normal;"></li> 
      </ol> 
     </div> 
     <em style="font-style:normal;color:#666666;font-size:12px;">复制代码</em> 
    </div> 现在下划线跑到2下面去了，并且Ocaml告诉你，你在浮点操作符中使用了一个整数。我们该如何得到它们的和呢？我们需要将表达式中的其中一个数的类型转换为另一个的类型。在这里，如果我们转换2.5到整形，那么我们将丢掉.5(这可能不是我们想要的结果），所以我们将把2转换到浮点数。 
    <div style="line-height:normal;width:586px;border:1px solid #cccccc;background-color:#f7f7f7;background-position:0px 0px;"> 
     <div> 
      <ol> 
       <li># (float_of_int 2) +. 2.5;;<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li>- : float = 4.5<br style="line-height:normal;"></li> 
      </ol> 
     </div> 
     <em style="font-style:normal;color:#666666;font-size:12px;">复制代码</em> 
    </div> float_of_int是干什么的? 让Ocaml自己来回答我们吧！ 
    <div style="line-height:normal;width:586px;border:1px solid #cccccc;background-color:#f7f7f7;background-position:0px 0px;"> 
     <div> 
      <ol> 
       <li># float_of_int;;<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li>- : int -&gt; float = &lt;fun&gt;<br style="line-height:normal;"></li> 
      </ol> 
     </div> 
     <em style="font-style:normal;color:#666666;font-size:12px;">复制代码</em> 
    </div> 在上面的表达式中O'caml将告诉我们float_of_int是一个函数(&lt;fun&gt; ) 它接收一个整形参数返回一个浮点值。所以当我们把2传递给float_of_int时，它将返回2.0，这样我们就可以进行计算了。<br style="line-height:normal;">记住只有相同类型的值才能在一起工作。<br style="line-height:normal;"><br style="line-height:normal;">整数算术操作符：<br style="line-height:normal;">+ : 加<br style="line-height:normal;">- : 减<br style="line-height:normal;">* : 乘<br style="line-height:normal;">/ : 除<br style="line-height:normal;">mod : 取模<br style="line-height:normal;"><br style="line-height:normal;">浮点操作符：<br style="line-height:normal;">+. : 加<br style="line-height:normal;">-. : 减<br style="line-height:normal;">*. : 乘<br style="line-height:normal;">/. : 除<br style="line-height:normal;">** : 幂<br style="line-height:normal;"><br style="line-height:normal;">转换整数到浮点：float_of_int n<br style="line-height:normal;">转换浮点到整数：int_of_float n<br style="line-height:normal;"><br style="line-height:normal;">函数的定义<br style="line-height:normal;">在Ocaml中，同其它强类型语言一样，函数取得一个预定义类型的参数并返回一个给定类型的值。函数的参数间简单的使用空格分开。<br style="line-height:normal;">假如我们想定义下面的这些函数，它们的数学形式为：<br style="line-height:normal;"><br style="line-height:normal;">double : x -&gt; 2X<br style="line-height:normal;">square : x -&gt; x*x&nbsp;<br style="line-height:normal;">cube : x -&gt; x^3<br style="line-height:normal;"><br style="line-height:normal;">我们该如何在Ocaml中实现它们呢： 
    <div style="line-height:normal;width:586px;border:1px solid #cccccc;background-color:#f7f7f7;background-position:0px 0px;"> 
     <div> 
      <ol> 
       <li># let double = fun x -&gt; 2. *. x ;;<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li># let square = fun x -&gt; x *. x ;;<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li># let cube = fun x -&gt; x ** 3. ;;<br style="line-height:normal;"></li> 
      </ol> 
     </div> 
     <em style="font-style:normal;color:#666666;font-size:12px;">复制代码</em> 
    </div> 从上面的语法中我们可以看出真正定义函数的部分是从"fun"开始的。而之前的 "let double = "是函数的名字。在Ocaml中也可以使用没有名字的函数。定义函数还可以使用另一种语法： 
    <div style="line-height:normal;width:586px;border:1px solid #cccccc;background-color:#f7f7f7;background-position:0px 0px;"> 
     <div> 
      <ol> 
       <li># let double x = 2. *. x ;;<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li># let square x = x *. x ;;<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li># let cube x = x ** 3. ;;<br style="line-height:normal;"></li> 
      </ol> 
     </div> 
     <em style="font-style:normal;color:#666666;font-size:12px;">复制代码</em> 
    </div> 注意*号后面的点。它告诉编译器函数仅接受浮点型的参数（因此它也返回一个浮点）。对于函数square如果*号后没有这个点函数将只接受整形参数。这种根据函数使用的语法来推断类型的过程叫作类型推论。这可以使用代码更加易读。为了避免误解，Ocaml的翻译器总是告诉你它推导出的类型。在后面的例子中我将省略这些输入的信息。<br style="line-height:normal;"><br style="line-height:normal;">函数是first-class类型&nbsp;<br style="line-height:normal;">这是Ocaml中最有趣的特性，函数是first-class类型，更确切的说，它们可以传递给另一个函数并且可以象任何一般类型（象是整形、浮点、字符串）那样被返回。<br style="line-height:normal;">让我们通过一个例子来解释它，假设我们希望定义一个由两个函数f与g组合而成的函数，数学定义如下：<br style="line-height:normal;"><br style="line-height:normal;">f o g : x -&gt; (f o g) (x)= f(g(x))<br style="line-height:normal;"><br style="line-height:normal;"><br style="line-height:normal;">在Ocaml中这是很简单的： 
    <div style="line-height:normal;width:586px;border:1px solid #cccccc;background-color:#f7f7f7;background-position:0px 0px;"> 
     <div> 
      <ol> 
       <li>let compose f g = fun x -&gt; f(g(x)) ;;</li> 
      </ol> 
     </div> 
     <em style="font-style:normal;color:#666666;font-size:12px;">复制代码</em> 
    </div> 如果你够细心，你将注意到几件事：<br style="line-height:normal;">1. 语法与之前的数学定义非常接近。<br style="line-height:normal;">2. 我们不需要将x作为一个变量传递给compose函数，我们只要把f与g作为参数传递给compose函数。Ocaml的类型检查器将根据语法x-&gt;f(g(x))推导出f与g必须是函数。这里的x是一个虚变量，称为约束变量。&nbsp;<br style="line-height:normal;">3.comopse函数实际上返回一个函数，是f与g的组合，象下面我们将看到的那样： 
    <div style="line-height:normal;width:586px;border:1px solid #cccccc;background-color:#f7f7f7;background-position:0px 0px;"> 
     <div> 
      <ol> 
       <li># compose double square 3. ;;<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li>- : float = 18.<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li><br style="line-height:normal;"></li> 
       <li># compose square double 3.;;<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li>- : float = 36.<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li><br style="line-height:normal;"></li> 
       <li>(* 定义包含一个将参数除2的函数的组合 *)<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li># let myfunc = compose square (fun x -&gt; x /. 2.) ;;<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li># myfunc 5. ;;<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li>- : float = 6.25<br style="line-height:normal;"></li> 
      </ol> 
     </div> 
     <em style="font-style:normal;color:#666666;font-size:12px;">复制代码</em> 
    </div> 这里，我定义函数myfunc是square函数与一个将输入的参数除2的无名函数的组合。<br style="line-height:normal;"><br style="line-height:normal;">我们把例子写成下面的样子来展示compose返回函数： 
    <div style="line-height:normal;width:586px;border:1px solid #cccccc;background-color:#f7f7f7;background-position:0px 0px;"> 
     <div> 
      <ol> 
       <li>(* Define a composite with a function that divides its input by 2 *)<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li># let myfunc f = compose square f ;;<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li># myfunc (fun x -&gt; x /. 2.) 5. ;;<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li>- : float = 6.25<br style="line-height:normal;"></li> 
      </ol> 
     </div> 
     <em style="font-style:normal;color:#666666;font-size:12px;">复制代码</em> 
    </div> 符号化<br style="line-height:normal;">可以把compose函数定义成一个中缀操作符。操作符可以不包含字母。要将它用为中缀，要把它放入括号之间。如下： 
    <div style="line-height:normal;width:586px;border:1px solid #cccccc;background-color:#f7f7f7;background-position:0px 0px;"> 
     <div> 
      <ol> 
       <li>(* Define the infix operator composite *)<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li># let (@) = compose ;;<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li><br style="line-height:normal;"></li> 
       <li># (double@square) 3. ;;<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li>- : float = 18.<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li><br style="line-height:normal;"></li> 
       <li># (square@double) 3.;;<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li>- : float = 36.<br style="line-height:normal;"></li> 
      </ol> 
     </div> 
     <em style="font-style:normal;color:#666666;font-size:12px;">复制代码</em> 
    </div> 问题：为什么square@double周围需要括号呢？<br style="line-height:normal;"><br style="line-height:normal;">函数对链的处理<br style="line-height:normal;">链是函数语言中的一个标准数据结构。使用标准库List.map可以方便让函数的处理一个链中的所有元素，而不用使用循环。如： 
    <div style="line-height:normal;width:586px;border:1px solid #cccccc;background-color:#f7f7f7;background-position:0px 0px;"> 
     <div> 
      <ol> 
       <li>(*create a list of floats *)<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li># let v = [1.; 2.; 3.; 4.; 5.] ;;<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li><br style="line-height:normal;"></li> 
       <li># List.map (myfunc@square) v;;<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li>- : float list = [0.25; 4.; 20.25; 64.; 156.25]<br style="line-height:normal;"></li> 
      </ol> 
     </div> 
     <em style="font-style:normal;color:#666666;font-size:12px;">复制代码</em> 
    </div> 为了避免每次都写List.map，可以将代码象下面这样重写： 
    <div style="line-height:normal;width:586px;border:1px solid #cccccc;background-color:#f7f7f7;background-position:0px 0px;"> 
     <div> 
      <ol> 
       <li>(* These new functions take a list of floats as their input and return a list of floats *)<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li># let square= fun v -&gt; List.map (fun x-&gt; x *. x) v ;;&nbsp;<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li><br style="line-height:normal;"></li> 
       <li># let myfunc = fun v -&gt; List.map (square@(fun x -&gt; x /. 2.)) v ;;<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li><br style="line-height:normal;"></li> 
       <li># (myfunc@square) v;;<br style="line-height:normal;"></li> 
       <li>- : float list = [0.25; 4.; 20.25; 64.; 156.25]<br style="line-height:normal;"></li> 
      </ol> 
     </div> 
     <em style="font-style:normal;color:#666666;font-size:12px;">复制代码</em> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

[http_bbs.9ria.com_thread-77807-1-1.html]: http://bbs.9ria.com/thread-77807-1-1.html