Конструктор (функциональное программирование): различия между версиями

Материал из Поле цифровой дидактики
(Просто опечатка, видимо.)
 
 
(не показаны 3 промежуточные версии этого же участника)
Строка 1: Строка 1:
{{не путать|Конструктор типов}}
В [[теория типов|теории типов]] и [[функциональное программирование|функциональных языках программирования]] '''конструктор алгебраического типа данных''' или просто '''конструктор''' представляет собой функцию с пустым телом, конструирующую объект '''[[Алгебраический тип данных|алгебраического типа данных]]'''.  
В [[теория типов|теории типов]] и [[функциональное программирование|функциональных языках программирования]] '''конструктор алгебраического типа данных''' или просто '''конструктор''' представляет собой функцию с пустым телом, конструирующую объект '''[[Алгебраический тип данных|алгебраического типа данных]]'''. Оптимизирующие компиляторы исполняют эти функции статически, то есть {{iw|Стадия компиляции (программирование)|на этапе компиляции|en|compile time}}.


Алгебраические типы данных являются важным элементом языков, [[Система типов Хиндли — Милнера|типизированных по Хиндли — Милнеру]].
Алгебраические типы данных являются важным элементом языков.


== Пример ==
== Пример ==
Простейшую структуру [[XML]]-документа в [[Standard ML]] можно определить следующим образом<!-- Пример взят из {{sfn|Pucella, Notes on Programming SML/NJ|2001|loc=5.3 Prettyprinting|с=136}}, с двумя изменениями: дополнен нуль-арным конструктором для более полного изложения; тип запись заменен на кортеж для упрощения кодов -->:
Простейшую структуру [[XML]]-документа в [[Standard ML]] можно определить следующим образом<
<source lang=ocaml>
<syntaxhighlight lang="ocaml" line>
datatype simple_xml = Empty
datatype simple_xml = Empty
                     | Word of string
                     | Word of string
                     | Tagged of string * simple_xml list
                     | Tagged of string * simple_xml list
</source>
</syntaxhighlight>
Это определение [[алгебраический тип данных|алгебраического типа данных]]. Оно вводит в программу четыре идентификатора: нуль-арный [[конструктор типов]] <code>simple_xml</code> и три '''конструктора''' [[Объект (программирование)|объектов]] этого алгебраического типа: [[арность|нуль-арный]] <code>Empty</code>, унарный <code>Word</code> и бинарный <code>Tagged</code>. Последний принимает два параметра (в данном случае в виде [[кортеж (информатика)|кортежа]]), второй из которых имеет тип <code>simple_xml list</code> (то есть [[Список (информатика)|список]] объектов определяемого здесь типа). Таким образом, <code>simple_xml</code> представляет собой {{iw|рекурсивный тип данных||en|Recursive data type}}.


Конструкторы обладают всеми правами функций (например, конструктор <code>Word</code> имеет [[функциональный тип]] «<code>string -> simple_xml</code>»), и в частности, могут использоваться в [[абстракция функций|абстракции функций]].
 
<source lang=ocaml>
 
Конструкторы обладают всеми правами функций.
<syntaxhighlight lang="ocaml" line>
fun listOfWords s =
fun listOfWords s =
   map Word (String.tokens Char.isSpace s)
   map Word (String.tokens Char.isSpace s)
Строка 25: Строка 25:
       | Tagged (tag, contents) => scat [ "<",tag,">", scat (map toString contents), "</",tag,">" ]
       | Tagged (tag, contents) => scat [ "<",tag,">", scat (map toString contents), "</",tag,">" ]
   end
   end
</source>
</syntaxhighlight>
В теле функции <code>listOfWords</code> можно видеть как конструктор <code>Word</code> передаётся в качестве параметра функции [[map (программирование)|<code>map</code>]], и та применяет его к каждому элементу списка строк, который она получает вторым параметром. Список строк, в свою очередь, получен токенизацией (в данном случае просто разбиением на слова) строки, которую получила функция <code>listOfWords</code> входным параметром.
 
Каждое применение конструктора <code>Word</code> к объекту типа «строка» порождает объект типа <code>simple_xml</code>. Эти порождённые объекты затем используются для построения [[Список (информатика)|списка]] (это происходит внутри функции <code>map</code>) — таким образом, результатом функции <code>listOfWords</code> будет список объектов типа <code>simple_xml</code>. Это подтверждается её [[Функциональный тип|функциональным типом]], который [[вывод типов|выводит]] компилятор: «<code>string -> simple_xml list</code>». Соответственно, результат функции может непосредственно использоваться в качестве параметра для другого конструктора данного типа — <code>Tagged</code> — что породит новый объект типа <code>simple_xml</code>:
<source lang=ocaml>
fun mkXmlFile s = Tagged ( "main", listOfWords s )
</source>
Таким образом, [[XML]]-документ строится посредством рекурсивной композиции конструкторов [[алгебраический тип данных|алгебраического типа]] (отсюда и название «''рекурсивный тип данных''»). Например, такой документ
<source lang=xml>
<main>Here is some text</main>
</source>
будет представлен в программе такой [[Структура данных|структурой данных]]:
<source lang=ocaml>
Tagged ( "main", [Word "Here", Word "is", Word "some", Word "text"] )
</source>
В этой записи перемешивается использование конструкторов двух типов — <code>simple_xml</code> и <code>list</code>. Синтаксис «<code>[ , , ]</code>», конструирующий список, является на самом деле [[синтаксический сахар|синтаксическим сахаром]] над цепочкой конструкторов типа <code>list</code>:
<source lang=ocaml>
Tagged ( "main", Word "Here" :: Word "is" :: Word "some" :: Word "text" :: nil )
</source>
Хотя тип <code>list</code> и встроен во все [[Система типов Хиндли — Милнера|Х-М-типизированные]] языки, но формально он определяется как {{iw|рекурсивный тип данных||en|Recursive data type}} с нуль-арным конструктором <code>nil</code> и бинарным конструктором <code>cons</code>, который обычно имеет инфиксное символьное имя (два двоеточия в классических диалектах [[ML]] или одно в [[Haskell|Хаскеле]]):
<source lang=ocaml>
datatype 'a list = nil | :: of 'a * 'a list
infixr 5 ::
</source>
 
== См. также ==
* [[Алгебраический тип данных]]
* [[Конструктор типов]]
* [[Род (теория типов)]]
 
== Литература ==
* {{статья
|автор        = Riccardo Pucella
|заглавие      = Notes on Programming Standard ML of New Jersey
|ссылка        =
|язык          ={{ref-en}}
|издание      = Last revised January 10, 2001
|издательство  = Cornell University
|год          = 2001
|isbn          =
|ref          = Pucella, Notes on Programming SML/NJ
}}
 
{{типы данных}}


[[Категория:Теория типов]]
[[Категория:Инкапсуляция (программирование)]]
[[Категория:Типы данных]]
[[Категория:Структуры данных]]
[[Категория:Структуры данных]]
[[Категория:Языки программирования семейства ML]]

Текущая версия на 12:17, 19 октября 2022

В теории типов и функциональных языках программирования конструктор алгебраического типа данных или просто конструктор представляет собой функцию с пустым телом, конструирующую объект алгебраического типа данных.

Алгебраические типы данных являются важным элементом языков.

Пример

Простейшую структуру XML-документа в Standard ML можно определить следующим образом< 

datatype simple_xml = Empty
                    | Word of string
                    | Tagged of string * simple_xml list


Конструкторы обладают всеми правами функций. 

fun listOfWords s =
   map Word (String.tokens Char.isSpace s)

fun toString e =
   let val scat = String.concat in
      case e of
         Empty => ""
       | Word s => s ^ " "
       | Tagged (tag, contents) => scat [ "<",tag,">", scat (map toString contents), "</",tag,">" ]
   end
Источник — http://digida.mgpu.ru/index.php?title=Конструктор_(функциональное_программирование)&oldid=4604