Просмотр кода страницы Haskell

{{←|Хаскель|Хаскель{{!}}Хаскель|также}}
{{Карточка языка программирования
| name = Haskell
| logo = Haskell-logo2.svg
| paradigm = [[функциональное программирование|функциональный]], [[отложенные вычисления|ленивый]], [[модульность (программирование)|модульный]]
| class = [[компилятор|компилируемый]], [[интерпретатор|интерпретируемый]]
| year = {{start date and age|1990}}
| последняя версия = Haskell 2010
| дата выпуска последней версии = {{start date and age|2010|07}}
| последняя тестовая версия = Haskell 2020<ref>{{Cite news|title=Haskell Prime 2020 committee has formed|url=https://mail.haskell.org/pipermail/haskell-prime/2016-April/004050.html|accessdate=2022-04-01|archivedate=2016-06-11|archiveurl=https://web.archive.org/web/20160611031104/https://mail.haskell.org/pipermail/haskell-prime/2016-April/004050.html}}</ref>
| typing = [[Полнотиповое программирование|полная]] [[Сильная и слабая типизация|сильная]] [[статическая типизация|статическая]] [[вывод типов|с выводом типов]]
<!-- 
  |typing= [[Полнотиповое программирование|полная]], основанная на [[Система типов Хиндли — Милнера|системе типов Хиндли — Милнера]]
-->| implementations = {{s|[[Glasgow Haskell Compiler|GHC]]}}, [[HUGS]], {{s|[[Another Haskell Compiler|NHC]]}}, {{s|[[York Haskell Compiler|YHC]]}}
| dialects = Helium, [[Gofer]], O'Haskell, Haskell++, Mondrian,<br>Disciple
| influenced = [[Agda]], {{iw|Bluespec||en|Bluespec}}, [[Clojure]], [[C Sharp|C#]], [[Cat (язык программирования)|Cat]], {{iw|Cayenne||en|Cayenne (programming language)}}, [[Clean]], [[Curry]], {{iw|Epigram||en|Epigram (programming language)}}, {{iw|Escher||en|Escher (programming language)}}, [[F Sharp|F#]], [[Factor (язык программирования)|Factor]], [[Idris (язык программирования)|Idris]], [[Isabelle]], [[Обобщённое программирование#Java|Java Generics]], [[LINQ]], [[Mercury (язык программирования)|Mercury]], {{iw|Ωmega||en|Ωmega interpreter}}, [[Python (язык программирования)|Python]], {{iw|Qi (язык программирования)|Qi|en|Qi (programming language)}}, [[Raku]], [[Rust (язык программирования)|Rust]], [[Scala (язык программирования)|Scala]], [[Swift (язык программирования)|Swift]], {{iw|Timber (язык программирования)|Timber|en|Timber (programming language)}}, [[Visual Basic .NET|Visual Basic 9.0]]
| influenced_by = [[ML]] и {{nobr|[[Standard ML]]}}, {{nobr|{{iw|Lazy ML}}}}, [[Миранда (язык программирования)|Miranda]], [[Lisp]] и [[Scheme (язык программирования)|Scheme]], [[ISWIM]], {{iw|FP||en|FP (programming language)}},<br>[[АПЛ (язык программирования)|АПЛ]], [[Hope (язык программирования)|Hope и Hope+]],  {{iw|SISAL}}, [[Orwell (язык программирования)|Orwell]], {{iw|Id (язык программирования)|Id|en|Id (programming language)}}
| operating_system = portable
| license = 
| сайт = https://www.haskell.org/
| file ext = <code>.hs</code>, <code>.lhs</code>
}}
'''Haskell''' (<small>[[МФА]]</small>: {{МФА2|h|æ|s|k|ə|l}}) — стандартизированный [[Чистота языка программирования|чистый]] [[функциональное программирование|функциональный]] [[язык программирования]] общего назначения. Является одним из самых распространённых языков программирования с поддержкой [[отложенные вычисления|отложенных вычислений]]. Система типов — [[Полнотиповое программирование|полная]], [[Сильная и слабая типизация|сильная]], [[статическая типизация|статическая]], с автоматическим [[вывод типов|выводом типов]], основанная на [[Система типов Хиндли — Милнера|системе типов Хиндли — Милнера]]. Поскольку язык функциональный, то основная управляющая структура — это [[функция (программирование)|функция]].

Отличительная черта языка — серьёзное отношение к типизации; во многом в связи с этим язык назван в честь исследователя [[Теория типов|теории типов]] и изобретателя [[Комбинаторная логика|комбинаторной логики]] [[Карри, Хаскелл|Хаскелла Карри]].

Имеются средства [[интероперабельность|взаимодействия]] с кодом на других языках программирования. Есть встроенная поддержка [[многопоточность|многозадачного]] и [[Параллельные вычисления|параллельного]] программирования, развитый инструментарий (средства автоматического [[Тестирование программного обеспечения|тестирования]], [[отладка|отладки]] и [[Профилирование (информатика)|профилирования]], в том числе для параллельных программ), существует несколько тысяч библиотек [[Открытое программное обеспечение|с открытым исходным кодом]].

== История ==
Haskell принадлежит к семейству языков [[ML]]. Непосредственно на него оказал большое влияние язык [[Миранда (язык программирования)|Миранда]], разработанный в 1985 году [[Тёрнер, Дэвид|Дэвидом Тёрнером]]. Миранда был первым чистым функциональным языком, имевшим коммерческую поддержку, и был относительно популярен в 1980-х годах, но оставался [[Проприетарное программное обеспечение|собственническим программным обеспечением]]. Это затрудняло развитие и исследования возможностей ленивого функционального программирования, поэтому буквально за пару лет появилось более десятка схожих языков. Чтобы объединить усилия разных разработчиков в 1987 году на конференции по функциональным языкам программирования и компьютерной архитектуре в Орегоне (FPCA’87) было решено создать комитет для разработки [[Открытый стандарт|открытого стандарта]].

В 1990 году была предложена первая версия языка, Haskell 1.0. В дальнейшем работа комитета продолжилась, и в 1999 году был опубликован «The Haskell 98 Report»<ref>[http://www.haskell.org/onlinereport/ The Haskell 98 Language Report] {{Wayback|url=http://www.haskell.org/onlinereport/ |date=20100308015222 }} — получено 05.02.2010</ref>, который стал стабильным стандартом языка на много лет. Язык, однако, продолжал бурно развиваться, компилятор [[Glasgow Haskell Compiler|GHC]] был фактическим стандартом в отношении новых возможностей.

Разработка новых версий языка идёт открыто, этот процесс получил название Haskell’<ref>{{Cite web |url=http://hackage.haskell.org/trac/haskell-prime/ |title=Haskell Prime |accessdate=2010-02-05 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20081219040836/http://hackage.haskell.org/trac/haskell-prime/ |archivedate=2008-12-19 |deadlink=yes }}</ref> (Haskell Prime [ˈhæskəl praɪm], «Хаскелл-штрих»). Все желающие могут выдвигать свои предложения к обсуждению, предложения обсуждаются в течение года, комитет отбирает и объявляет предложения, которые готов принять, формируется новый комитет и к концу года готовится новая версия языка. Таким образом, новые версии языка теперь могут появляться каждый год. Планируется объявлять некоторые ревизии «значительными» и поддерживать такие ревизии на протяжении длительного времени.

Версия языка Haskell 2010 — была объявлена в конце 2009 года<ref>{{Cite web |url=http://www.haskell.org/pipermail/haskell/2009-November/021750.html |title=Simon Marlow, Announcing Haskell 2010 |access-date=2009-12-26 |archive-date=2015-02-13 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150213025809/https://www.haskell.org/pipermail/haskell/2009-November/021750.html |deadlink=no }}</ref>, но последней «значительной» версией (стандартом) остаётся Haskell 98.

== Характеристики языка ==
В качестве основных характеристик языка Haskell можно выделить следующие:

* недопустимость побочных эффектов ([[чистота языка программирования|чистота языка]]); возможность писать программы с побочными эффектами без нарушения парадигмы [[функциональное программирование|функционального программирования]] с помощью [[монада (программирование)|монад]];
* [[статическая типизация|статическая]] [[Сильная и слабая типизация|сильная]] [[Полнотиповое программирование|полная]] типизация с автоматическим [[вывод типов|выведением типов]], основанная на [[Система типов Хиндли — Милнера|типизации Хиндли — Милнера]];
* [[функция высшего порядка|функции высшего порядка]], в том числе [[лямбда-исчисление|лямбда-абстракции]];
* [[Каррирование|частичное применение]];
* [[ленивые вычисления]];
* [[сопоставление с образцом]] ({{lang-en|pattern matching}}), функциональные образцы, [[охрана (программирование)|охраняющие выражения]] (guards);
* [[параметрический полиморфизм]] и его объединение с [[ad-hoc-полиморфизм]]ом в единую модель посредством [[Класс типов|классов типов]];
* [[алгебраический тип данных|алгебраические типы]] данных, в том числе псевдобесконечные (за счёт [[ленивые вычисления|ленивости]]);
* [[списковое включение]];
* возможность интеграции с программами, реализованными на [[императивный язык программирования|императивных языках программирования]] посредством [[интерфейс внешних функций|интерфейса внешних функций]]<ref>{{Cite web |url=http://www.cse.unsw.edu.au/~chak/haskell/ffi/ |title=The Haskell 98 Foreign Function Interface 1.0: An Addendum to the Haskell 98 Report  |access-date=2004-10-16 |archive-date=2004-10-10 |archive-url=https://web.archive.org/web/20041010152241/http://www.cse.unsw.edu.au/~chak/haskell/ffi/ |deadlink=no }}</ref>.

С момента принятия последнего стандарта языка (Haskell’98) ведущие реализации языка (ghc и hugs) были расширены множеством дополнительных возможностей:
* [[параметрический полиморфизм#Ранг|параметрический полиморфизм высших рангов]] за счёт [[переменная типа#Связывание и квантификация переменных типа|квантификации переменных типа]] (вплоть до [[параметрический полиморфизм#Импредикативный полиморфизм|импредикативного]]) — естественно, исключающая [[выведение типов]];
* функциональные зависимости.

== Реализации языка ==
Есть несколько реализаций языка Haskell<ref>{{Cite web |url=http://www.haskell.org/haskellwiki/Implementations |title=Реализации языка Haskell (англ.) |access-date=2010-02-24 |archive-date=2010-03-17 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100317121943/http://haskell.org/haskellwiki/Implementations |deadlink=no }}</ref>. Некоторые реализации ориентированы на практическое применение, в то время как другие — представляют прежде всего академический интерес.

=== Компиляторы и интерпретаторы ===
Наиболее популярен<ref>{{Cite news|title=2017 state of Haskell survey results|url=https://taylor.fausak.me/2017/11/15/2017-state-of-haskell-survey-results/#question-14|work=taylor.fausak.me|accessdate=2018-11-12|language=en|archivedate=2018-11-08|archiveurl=https://web.archive.org/web/20181108034002/http://taylor.fausak.me/2017/11/15/2017-state-of-haskell-survey-results/#question-14}}</ref> на практике оптимизирующий компилятор [[Glasgow Haskell Compiler|GHC]], который создаёт быстрый код и позволяет использовать многие расширения языка. GHC может оптимизировать как скорость, так и компактность программ, способен создавать многозадачный и параллелизованный код. В комплекте с компилятором GHC поставляется также [[REPL|интерактивная среда программирования]] GHCi со встроенным отладчиком. GHC работает в Windows, MacOS X и на нескольких юникс-подобных платформах (Linux, *BSD, Solaris). Именно GHC является стандартным компилятором в Haskell Platform, и именно на нём в первую очередь тестируются все новые библиотеки<ref>[https://www.microsoft.com/en-us/research/wp-content/uploads/2012/01/aos.pdf The Glasgow Haskell Compiler. The Architecture of Open Source Applications, Volume 2] {{Wayback|url=https://www.microsoft.com/en-us/research/wp-content/uploads/2012/01/aos.pdf |date=20170530210307 }}, 2012{{ref-en}}</ref>.

Другая популярная реализация языка — интерпретатор [[HUGS]]. Он написан на [[Си (язык программирования)|Си]], имеет малый размер дистрибутива и работает практически на всех платформах. HUGS предоставляет [[REPL|интерактивную среду]] программирования, но может также запускать программы на Haskell в стиле [[скриптовый язык|скриптовых языков]]. Пользователи Windows могут использовать графическую интерактивную среду WinHugs. Поскольку HUGS — это интерпретатор, то программы, запущенные в нём, выполняются медленнее, чем код, созданный большинством компиляторов языка Haskell. HUGS часто рекомендуют в качестве среды для изучения языка. HUGS полностью поддерживает стандарт языка Haskell 98, а также некоторые наиболее популярные расширения языка.

Другие известные реализации<ref>{{Cite web |url=http://www.sc.ehu.es/jiwlucap/history.pdf |title=A history of Haskell: being lazy with class — SIGPLAN, 2007 |access-date=2017-09-09 |archive-date=2017-09-09 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170909185749/http://www.sc.ehu.es/jiwlucap/history.pdf |deadlink=no }}</ref>:

* nhc98 — быстрый компилятор, поддерживающий стандарт Haskell 98, написанный на Haskell 98; доступен для всех юникс-подобных платформ, включая MacOS X и Windows/cygwin;
* YHC (York Haskell Compiler) — форк nhc98, ставящий целью быть более переносимым и эффективным, поддерживает отладчик Hat; генерирует промежуточный байт-код, который можно использовать для генерации кода на других языках программирования;
* UHC (Utrecht Haskell Compiler) — компилятор, поддерживающий Haskell 98 почти полностью, а также некоторые расширения; поддерживает глобальный анализ программ; имеет несколько кодогенераторов, в том числе почти полностью функциональный генератор JVM-кода, кодогенераторы для LLVM и CLR в состоянии разработки; работает на юникс-подобных системах (включая MacOS X и Windows/cygwin);
* HBI и HBC — интерпретатор и компилятор, поддерживающие стандарт Haskell 98 с некоторыми расширениями; точно работает в Linux, поддерживается слабо;
* LHC (The Luxurious LHC Haskell Optimization System) — альтернативный кодогенератор для GHC, поддерживающий глобальную низкоуровневую оптимизацию программы в целом;
* jhc — экспериментальный компилятор для исследования возможностей глобальной оптимизации программ;
* Yale Haskell — ранняя реализация языка Haskell на [[Лисп]]е.

=== Haskell Platform ===
В 2009 году сформировалась концепция Haskell Platform<ref>{{Cite web |url=http://hackage.haskell.org/platform/ |title=The Haskell Platform |access-date=2010-02-24 |archive-date=2010-02-27 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100227052926/http://hackage.haskell.org/platform/ |deadlink=no }}</ref> — стандартного дистрибутива языка, включающего кроме компилятора (GHC), также дополнительный инструментарий (систему сборки и развёртывания пакетов Cabal) и набор популярных библиотек.

С 2022 года Haskell Platform считается устаревшим способом установки Haskell.

=== Альтернативные целевые платформы ===
Большинство компиляторов языка Haskell создают непосредственно [[машинный код]] для используемой платформы, но есть несколько проектов, позволяющих производить код для [[Виртуальная машина|виртуальных машин]] или генерировать код на других языках программирования. Степень зрелости и уровень поддержки подобных проектов сильно разнится.

* [[Low Level Virtual Machine|LLVM]]:
** патч для GHC<ref>{{Cite web |url=http://www.haskell.org/pipermail/cvs-ghc/2010-February/052606.html |title=Merge Request: LLVM Code Generator for GHC |accessdate=2010-02-24 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20100223050431/http://www.haskell.org/pipermail/cvs-ghc/2010-February/052606.html |archivedate=2010-02-23 |deadlink=yes }}</ref>, добавляющий генератор кода для LLVM, в настоящее время включён в компилятор GHC<ref>{{Cite web |url=http://blog.llvm.org/2010/05/glasgow-haskell-compiler-and-llvm.html |title=The Glasgow Haskell Compiler and LLVM |access-date=2011-08-07 |archive-date=2011-06-25 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110625103122/http://blog.llvm.org/2010/05/glasgow-haskell-compiler-and-llvm.html |deadlink=no }}</ref>; использование LLVM позволяет достичь большей производительности на ряде задач<ref>{{Cite web |url=http://donsbot.wordpress.com/2010/02/21/smoking-fast-haskell-code-using-ghcs-new-llvm-codegen/ |title=Smoking fast Haskell code using GHC’s new LLVM codegen |access-date=2010-02-24 |archive-date=2010-02-25 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100225183147/http://donsbot.wordpress.com/2010/02/21/smoking-fast-haskell-code-using-ghcs-new-llvm-codegen/ |deadlink=no }}</ref>.
** альтернативный кодогенератор в UHT (работоспособен частично)

* виртуальная машина Java (JVM):
** LambdaVM<ref>{{Cite web |url=http://wiki.brianweb.net/LambdaVM/LambdaVM |title=LambdaVM |accessdate=2010-02-24 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20100215030406/http://wiki.brianweb.net/LambdaVM/LambdaVM |archivedate=2010-02-15 |deadlink=yes }}</ref> — патч для GHC, добавляющий генератор [[байт-код]]а JVM
** jvm-bridge<ref>{{Cite web |url=http://semantic.org/jvm-bridge/ |title=JVM-Bridge |accessdate=2010-02-24 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20100508213123/http://semantic.org/jvm-bridge/ |archivedate=2010-05-08 |deadlink=yes }}</ref> — мост между Haskell и JVM (для GHC)
** jaskell<ref>{{Cite web |url=http://www.scdi.org/~avernet/projects/jaskell/ |title=The Jaskell Project Home Page |accessdate=2010-02-24 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20090126053014/http://scdi.org/~avernet/projects/jaskell |archivedate=2009-01-26 |deadlink=yes }}</ref> — генератор байт-кода JVM (вероятно заброшен)
** альтернативный кодогенератор в UHC (работоспособен почти полностью)

* Common Language Runtime (.Net):
** прототип генератора MSIL-кода<ref>{{Cite web |url=http://tom.lokhorst.eu/ehc/clr/ |title=Running Haskell on the CLR (using UHC) |access-date=2010-02-24 |archive-date=2021-08-09 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210809094458/https://fonts.googleapis.com/css?family=Merriweather%3A400%2C700%2C900%2C400italic%2C700italic%2C900italic%7CMontserrat%3A400%2C700%7CInconsolata%3A400&subset=latin%2Clatin-ext |deadlink=no }}</ref> для компилятора EHT/UHT
** некоторые проекты по поддержке CLR упоминаются в GHC FAQ<ref>{{Cite web |url=http://www.haskell.org/haskellwiki/GHC:FAQ#Why_isn.27t_GHC_available_for_.NET_or_on_the_JVM.3F |title=1.5.1 Why isn’t GHC available for .NET or on the JVM? |access-date=2010-02-24 |archive-date=2010-03-29 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100329073510/http://www.haskell.org/haskellwiki/GHC:FAQ#Why_isn.27t_GHC_available_for_.NET_or_on_the_JVM.3F |deadlink=no }}</ref>, на начало 2010 года их состояние не ясно

* JavaScript:
** кодогенератор JavaScript для GHC<ref>{{Cite web |url=http://vir.mskhug.ru/ |title=кодогенератор JavaScript для GHC |accessdate=2010-02-24 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20100313172045/http://vir.mskhug.ru/ |archivedate=2010-03-13 |deadlink=yes }}</ref> — патч для GHC, позволяющий компилировать программы в JavaScript-код
** Ycr2Js<ref>{{Cite web |url=http://haskell.org/haskellwiki/Yhc/Javascript |title=Yhc/Javascript, YCR2JS, a Converter of Yhc Core to Javascript |access-date=2010-02-24 |archive-date=2010-06-03 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100603072155/http://haskell.org/haskellwiki/Yhc/Javascript |deadlink=no }}</ref> — конвертер байт-кода компилятора YHC в JavaScript
** Fay — компилятор подмножества Haskell в JavaScript<ref>{{Cite web |url=https://github.com/faylang/fay/wiki |title=Home · faylang/fay Wiki · GitHub<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2013-06-25 |archive-date=2013-06-24 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130624093535/https://github.com/faylang/fay/wiki |deadlink=no }}</ref>

* Языки описания архитектуры (Verilog/VHDL):
** Clash<ref>{{Cite web |url=http://www.clash-lang.org/ |title=CλaSH — From Haskell to Hardware |access-date=2018-06-16 |archive-date=2018-06-15 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180615032500/http://www.clash-lang.org/ |deadlink=no }}</ref> — альтернативный способ разработки [[ASIC]] и программирования [[FPGA]]

Несколько интересных целевых платформ доступны при использовании компилятора YHC, в частности существуют интерпретатор байт-кода YHC на Python и конвертер байт-кода YHC в Erlang Core, но эти разработки пока ещё экспериментальны. Также существуют реализации подмножеств языка на разных целевых платформах.

=== Расширения языка ===
* макрорасширение с контролем типов ({{нп5|Template Haskell}});
* [[объектно-ориентированное программирование]] (O’Haskell, Haskell++ и Mondrian).

Расширения реализаций языка (относится к GHC):

* развитие системы типизации;
* [[многопоточность]];
* [[параллельные вычисления]];
* [[распределённые вычисления]];
* [[Программная транзакционная память|транзакционная память]].

== Примеры ==

=== Вычисление факториала ===
Следующий пример показывает [[синтаксис]] языка Haskell при реализации функции для вычисления [[факториал]]а:

<source lang="haskell">
 fac :: Integer -> Integer
 fac 0 = 1
 fac n | n > 0 = n * fac (n - 1)
</source>

Это определение описывает процесс вычисления факториала в виде [[рекурсия|рекурсивной функции]]. Это определение похоже на то, которое можно найти в учебниках по [[информатика|информатике]]. Большая часть исходного кода на языке Haskell походит на [[математика|математическую]] нотацию в аспектах синтаксиса и использования, например, вышеприведённый пример можно переписать в виде

<source lang="haskell">fac n = product [1..n]</source>

что соответствует математическому определению факториала.

Первая строка в приведённом выше коде необязательна и является объявлением [[функциональный тип|функционального типа]], то есть задаёт типы аргументов (указаны до последней «<code>-></code>») и тип возвращаемого значения (указан после последней «<code>-></code>»). Эта строка может быть прочитана как: ''функция <code>fac</code> имеет тип (<code>::</code>) из целого в целое ({{nobr|<code>Integer -> Integer</code>}})''. Это значит, что она получает на вход один [[Целый тип|целочисленный]] [[аргумент (программирование)|аргумент]] (записан слева от «->») и возвращает результат также целого типа (записан справа от «->»). Если программист не указал типы явно, компилятор или интерпретатор может [[вывод типов|определить]] их автоматически.

Вторая и третья строки формируют определение тела функции. Определение состоит из предложений, или «клауз» ({{lang-en|clause}}). Каждое предложение представляет собой пару «образец — выражение». Компилятор или интерпретатор использует механизм [[Сопоставление с образцом|сопоставления с образцом]] для выбора одного из выражений. В данном случае вторая строка определения будет выбрана тогда, когда фактический параметр при вызове функции <code>fac</code> будет равен нулю.

В третьей строке помимо механизма сопоставления с образцами использовано охраняющее выражение — {{nobr|<code>n > 0</code>}}. Оно гарантирует, что функция не будет работать для отрицательных чисел, для которых факториал не определён. Если отрицательное число будет передано в качестве фактического параметра в функцию <code>fac</code>, то программа остановится с сообщением об ошибке.

=== Калькулятор ===
Простейший [[калькулятор]] для вычисления выражений в [[обратная польская запись|обратной польской записи]] может быть определён на языке Haskell при помощи одной функции:
<source lang="haskell">
 calc :: String -> Float
 calc = head . foldl f [] . words
   where 
     f :: [Float] -> String -> [Float]
     f (x:y:zs) "+"    = (y + x):zs
     f (x:y:zs) "-"    = (y - x):zs
     f (x:y:zs) "*"    = (y * x):zs
     f (x:y:zs) "/"    = (y / x):zs
     f (x:y:zs) "FLIP" = y:x:zs
     f (x:zs)   "ABS"  = (abs x):zs
     f xs       y      = read y : xs
</source>

Исходная строка со входным выражением тут разбивается стандартной функцией <code>words</code> на список слов — строк между пробельными символами — который обрабатывается функцией левосторонней [[свёртка списка|свёртки]] (<code>foldl</code>) слева направо по одному слову с помощью функции <code>f</code>, которая поддерживает рабочий список прочитываемых чисел и промежуточных значений (поначалу <code>[]</code> — пустой список) и интерпретирует каждое входное слово как обозначение арифметической функции или как число, в ходе вычисления ею окончательного значения выражения (которое будет первым оставшимся значением в рабочем списке по окончании обработки списка слов входного выражения, так что его можно достать оттуда с помощью стандартной функции <code>head</code>).

Здесь <code>(.)</code> есть оператор композиции функций, <code>(f . g) x = f (g x)</code>. Например,

<source lang="haskell">
*Main> calc "1 2 3 + 4 * - ABS"
19.0
</source>

=== Числа Фибоначчи ===
Другой пример показывает способ вычисления бесконечного списка [[числа Фибоначчи|чисел Фибоначчи]] за линейное время:
<source lang="haskell">fibs = 0 : 1 : zipWith (+) fibs (tail fibs)</source>

Бесконечный [[Линейный список|список]] здесь определён при помощи механизма [[корекурсия|корекурсии]] — последующие значения списка здесь задаются на основе предыдущих, с начальными <code>0</code> и <code>1</code> в качестве первых двух элементов списка, и выражением-[[Генератор (программирование)|генератором]] <code>zipWith (+) fibs (tail fibs)</code>, вычисляющим все элементы начиная с третьего на основании предшествующих двух, через стандартную функцию <code>zipWith (+)</code> которая суммирует попарно элементы двух своих входных списков.

Это определение является примером применения механизма [[Отложенные вычисления|ленивых вычислений]], который является важнейшей частью языка Haskell. Для понимания того, как это определение работает, можно рассмотреть вычисление первых семи чисел Фибоначчи с его помощью:

 fibs         = 0 : 1 : 1 : 2 : 3 : 5 : 8 : ...
                +   +   +   +   +   +
 tail fibs    = 1 : 1 : 2 : 3 : 5 : 8 : ...
                =   =   =   =   =   =
 zipWith (+)  = 1 : 2 : 3 : 5 : 8 : ...
 fibs = 0 : 1 : 1 : 2 : 3 : 5 : 8 : ...

То же самое может быть записано также при использовании [[списковое включение|определителей списков]],
<source lang="haskell">
 fibs = 0 : 1 : [a + b | (a,b) <- zip fibs (tail fibs)]
</source>

или расширения языка Haskell, реализованного в компиляторе GHC (параллельных определителей списков, {{lang-en|parallel list comprehensions}}):
<source lang="haskell">
 fibs = 0 : 1 : [a + b | a <- fibs       
                       | b <- tail fibs] 
</source>

или с помощью напрямую [[самореференция|самореферентной]] [[Генератор (программирование)|генерирующей функции]]:
<source lang="haskell">
 fibs = 0 : 1 : next fibs
   where
     next (a: t@(b:_)) = (a+b) : next t
</source>

=== Простые числа ===
В этих примерах показано, как можно использовать списочные выражения ([[генераторы списков]]). Реализация нахождения всех [[простые числа|простых чисел]] обычным путём ([[Перебор делителей|проверка каждого числа на простоту]]):
<source lang="haskell">
 -- общее определение (все натуральные числа > 1, которые являются простыми)
 primeNums = 2 : [n | n <- [3..], isPrime n]
 
 -- Число простое, если у него нет (простых) делителей
 isPrime n = foldr (\p r-> p*p>n || (rem n p /= 0 && r)) True primeNums
</source>
или с помощью [[решето Эратосфена|решета Эратосфена]], в прототипичном, неэффективном варианте,
<source lang="haskell">
 primes = (map head . scanl minus [2..] . map (\p -> [p, p+p..])) primes
</source>

или эффективно, с предварительным каскадным объединением потоков составных чисел:
<source lang="haskell">
 primes = 2 : _Y ((3:) . minus [5,7..] . unionAll . map (\p -> [p*p, p*p+2*p..]))
   where 
     _Y g = g (_Y g)
     unionAll ((x:xs):t) = x : union xs (unionAll (pairs t))
     pairs ((x:xs):ys:t) = (x : union xs ys) : pairs t
</source>
или посегментно, массивами,
<source lang="haskell">
import Data.Array
import Data.List (tails, inits)

ps = 2 : [n | (r:q:_, px) <- (zip . tails . (2:) . map (^2)) ps (inits ps),
              (n,True)    <- assocs (
                                accumArray (\_ _ -> False) True (r+1,q-1)
                     [(m,()) | p <- px, 
                               let s = div (r+p) p * p,  m <- [s,s+p..q-1]] )]
</source>
с использованием канонических функций <code>minus</code>, <code>union</code><ref>Функции из модуля [http://hackage.haskell.org/packages/archive/data-ordlist/0.4.4/doc/html/Data-List-Ordered.html Data.List.Ordered] {{Wayback|url=http://hackage.haskell.org/packages/archive/data-ordlist/0.4.4/doc/html/Data-List-Ordered.html |date=20111001050737 }}</ref>):
<source lang="haskell">
union (x:xs) (y:ys) = case compare x y of
         LT -> x : union  xs (y:ys)
         EQ -> x : union  xs    ys
         GT -> y : union (x:xs) ys
union a b = a ++ b
minus (x:xs) (y:ys) = case compare x y of
         LT -> x : minus  xs (y:ys)
         EQ ->     minus  xs    ys
         GT ->     minus (x:xs) ys
minus a b = a
</source>

=== Описание игральных карт ===
Простой пример использования [[Алгебраический тип данных|алгебраических типов данных]] для описания игральных карт. Идентификаторы типов начинаются с заглавных букв. Идентификаторы переменных и функций — со строчных. Новые алгебраические типы определяются ключевым словом <code>data</code>. Синонимы типов определяются ключевым словом <code>type</code>.

<source lang="haskell">-- Алгебраический тип-сумма Масть («перечисление»).
-- Значением типа Масть может быть одно из указанных справа
-- (или Пики, или Трефы, или Бубны, или Червы).
-- «Масть» здесь выступает конструктором _типа_,
-- а «Пики», «Трефы» и т.д. — конструкторами _данных_.
data Масть = Пики | Трефы | Бубны | Червы
  -- необязательное автоматическое выведение экземпляров классов,
  -- позволяющее преобразовывать значения в строки (функцией show из Show)
  -- и обратно (функцией read из Read), а также сравнивать их между собой
  -- (функциями классов Eq и Ord).
  deriving (Show, Read, Eq, Ord)

-- Алгебраический тип-сумма Достоинство
data Достоинство = Семёрка | Восьмёрка | Девятка | Десятка
                 | Валет | Дама | Король | Туз
  deriving (Show, Read, Eq, Ord)

-- Алгебраический тип-произведение Карта («тип-кортеж»).
-- Значения типа Карта — комбинации значений типов Достоинство и Масть,
-- объединённые конструктором данных К.
-- Часто имена конструктора данных и конструктора типа совпадают.
data Карта = К Достоинство Масть
  deriving (Show, Read, Eq, Ord)

-- Синоним списка значений типа Карта.
type Рука = [Карта]

-- Функция, определяющая, есть ли в руке марьяж (король и дама одной масти).
естьМарьяж :: Рука -> Bool
естьМарьяж карты =
   -- достаточно найти марьяж хотя бы одной масти
   any (естьМарьяжМасти) [Пики, Трефы, Бубны, Червы]
   where
     -- проверить, есть ли и дама, и король заданной масти м в руке
     естьМарьяжМасти м = (К Дама м) `elem` карты && (К Король м) `elem` карты

-- примеры раздач
рука = [ К Дама Трефы, К Семёрка Червы, К Король Трефы, К Туз Бубны ]
рука_без_марьяжа = [ К Десятка Пики, К Король Пики, К Дама Червы ]

main = do
  проверить рука
  проверить рука_без_марьяжа
  проверить [] -- пустая раздача
  where
    проверить кк = putStrLn ( (show кк) ++ " -> " ++ (show (естьМарьяж кк)) )

-- Вывод:
-- [К Дама Трефы,К Семёрка Червы,К Король Трефы,К Туз Бубны] -> True
-- [К Десятка Пики,К Король Пики,К Дама Червы] -> False
-- [] -> False
</source>

=== Численное интегрирование ===
Численное интегрирование <math>\int\limits_0^{2\pi}x\sin x\,{\rm d}x = -2\pi</math> методом трапеций:<source lang="haskell">trapezeIntegrate f a b n =
    ((sum $ map f [a + h, a + 2*h .. b - h]) + t) * h
    where
        t = (f a + f b)/2
        h = (b - a) / n

main = do
    print $ trapezeIntegrate (\x -> x*sin x) 0 (2*pi) 100

-- Вывод: -6.281118086046067
</source>

=== Проверка палиндромов ===
В примере ниже демонстрируется работа со строками в [[Юникод]]е.
<source lang="haskell">
import Data.Char (toLower, isAlpha)

palindrom :: [Char] -> Bool
palindrom s =
    norm == reverse norm
    where norm = map toLower $ filter isAlpha $ s

test :: [Char] -> IO ()
test s =
    putStrLn $ s ++ ": " ++ show (palindrom s)

main = do
    test "А в Енисее — синева"
    test "А роза упала на лапу Азора"
    test "Не роза упала на лапу Азора"
    test "Мир как Рим"
    test "Мир не Рим"
    test "I prefer Pi"
    test "حوت فمه مفتوح"
    test "Ne mateno, bone tamen"

-- Вывод:
-- А в Енисее — синева: True
-- А роза упала на лапу Азора: True
-- Не роза упала на лапу Азора: False
-- Мир как Рим: True
-- Мир не Рим: False
-- I prefer Pi: True
-- حوت فمه مفتوح: True
-- Ne mateno, bone tamen: True
</source>

== Приложения, написанные на языке Haskell ==

=== Коммерческие приложения ===
Язык получил некоторое распространение в коммерческой среде<ref>{{ref-en}}[http://www.haskell.org/haskellwiki/Haskell_in_industry Коммерческие применения языка Haskell] {{Wayback|url=http://www.haskell.org/haskellwiki/Haskell_in_industry |date=20170408084749 }}</ref>, чему, в частности, способствовала принятая в сообществе традиция выпускать библиотеки под либеральными лицензиями (более 70 % свободно доступных библиотек распространяются на условиях лицензий BSD, MIT или являются общественным достоянием).

Среди коммерческих проектов, реализованных на Haskell — Bluespec SystemVerilog ([[встраиваемый язык]] проектирования и верификации полупроводниковых схем, является расширением языка Haskell)<ref>{{Cite web |url=http://homepages.inf.ed.ac.uk/wadler/realworld/bluespec.html |title=Bluespec |access-date=2010-02-06 |archive-date=2010-02-06 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100206121914/http://homepages.inf.ed.ac.uk/wadler/realworld/bluespec.html |deadlink=no }}</ref>, Cryptol (коммерческий язык для разработки и проверки криптографических алгоритмов, реализован на Haskell). Первое формально верифицированное микроядро [[L4 (микроядро)#seL4|seL4]] было тоже написано на Haskell.

Haskell активно применяется в области финансового программирования, анализа рисков, в [[Система поддержки принятия решений|системах поддержки принятия решений]]. Haskell применяют разработчики генератора городских ландшафтов для игр и моделирования Gamr7<ref>{{Cite web |url=http://gamr7.com/ |title=Gamr7: UrbanPAD. The Software for 3D city & buildings creation. |access-date=2010-02-18 |archive-date=2010-02-16 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100216202725/http://www.gamr7.com/ |deadlink=no }}</ref>. Есть примеры успешного применения языка для разработки частных информационных систем в коммерческих организациях (в том числе, в странах СНГ)<ref>{{статья
 |автор       = Астапов Дмитрий
 |заглавие = Использование Haskell при поддержке критически важной для бизнеса информационной системы
 |ссылка     = http://fprog.ru/2009/issue2/
 |издание   = Практика функционального программирования
 |тип           = Журнал
 |год           = 2009
 |номер       = 2
 |страницы = 53—69
 |archivedate      = 2010-02-13
 |archiveurl       = https://web.archive.org/web/20100213041948/http://fprog.ru/2009/issue2/
}}</ref>. В аналитической СУБД {{iw|SQreamDB}} модуль синтаксического разбора [[SQL]] написан на Haskell.

=== Приложения с открытым исходным кодом ===
Значительная часть библиотек и приложений с [[Открытое программное обеспечение|открытым исходным кодом]], написанных на Haskell, доступны в архиве Hackage. Среди них есть универсальный преобразователь различных форматов разметки [[Pandoc]], emacs-подобный текстовый редактор [[Yi (редактор)|Yi]] и [[интегрированная среда разработки]] [[Leksah]]. Среди системных разработок — распределённая система контроля версий [[Darcs]], операционная система [[House (операционная система)|House]], мозаичный менеджер окон
[[Xmonad]].

Компилятор GHC часто выступает экспериментальной площадкой для проверки новых возможностей функционального программирования и оптимизации. При этом на Haskell написаны компиляторы языков [[Agda]], [[Curry]], {{iw|Epigram||en|Epigram (programming language)}}, а также первый компилятор и интерпретатор языка [[Perl 6]] Pugs (был создан всего за месяц).

== Примечания ==
{{примечания|2}}

== Литература ==
* ''Bryan O’Sullivan, John Goerzen, Don Stewart''. Real World Haskell — O’Reilly, 2008—710 °C. ISBN 0-596-51498-0. ISBN 978-0-596-51498-3
* {{книга
 |автор         = Душкин Роман Викторович.
 |часть         =
 |заглавие      = Функциональное программирование на языке Haskell
 |оригинал      =
 |ссылка        =
 |издание       =
 |ответственный = Гл. ред. Д. А. Мовчан;
 |место         = М.
 |издательство  = ДМК Пресс,
 |год           = 2008
 |том           =
 |страницы      =
 |страниц       = 544 с., ил.
 |серия         =
 |isbn          = 5-94074-335-8
 |тираж         = 1500
}}

* ''Graham Hutton''. «Programming in Haskell». Cambrige University Press. ISBN 978-0-521-87172-3. ISBN 978-0-521-69269-4
* ''Kees Doets, Jan van Eijck''. «The Haskell Road to Logic, Maths and Programming». ISBN 0-9543006-9-6.

== Ссылки ==
{{викиучебник|Язык Haskell: О пользе и вреде лени}}
* {{url|haskell.org}} — основной сайт, посвящённый языку Haskell; содержит различные справочные материалы, список интерпретаторов и компиляторов Haskell (в настоящий момент, все интерпретаторы и компиляторы бесплатны). Кроме того, имеется обширный список ссылок на ресурсы по теории функционального программирования и другим языкам ([[Standard ML]], [[Clean]]).
'''Учебный и справочный материал'''
* [http://www.haskell.ru/ Полный перевод описания языка Haskell на русский язык].
* Сайт-книга [http://learnyouahaskell.com/ «Learn You a Haskell for Great Good!»].
* ''Роман Душкин''. [https://web.archive.org/web/20041216080831/http://www.roman-dushkin.narod.ru/fp.html Курс лекций по функциональному программированию] (читается в [[МИФИ]] с 2001 года).
* ''Артём Гавриченков'', ''Фёдор Сахаров''. [https://web.archive.org/web/20131029203821/http://haskell.secsem.ru/2010/Lectures Спецкурс «Теория функционального программирования. Язык Haskell»] (лекции и презентации, прочитан на [[Факультет вычислительной математики и кибернетики МГУ|ВМиК МГУ]] в 2010 году)
* {{cite web
 |url         = http://www.rsdn.ru/article/haskell/haskell_part1.xml
 |title       = Мягкое введение в Haskell, часть 1
 |author      = Пол Хьюдак, Джон Петерсон, Джозеф Фасел
 |date        = 2007-03-03
 |work        = [[RSDN]]
 |publisher   = 
 |accessdate  = 2014-04-13
 |lang        = ru
}}; {{cite web
 |url         = http://rsdn.ru/article/haskell/haskell_part2.xml
 |title       = часть 2}}
* {{Cite web|url=https://github.com/denisshevchenko/ohaskell.guide|title=О Haskell по-человечески|author=Денис Шевченко|work=|date=|publisher=[[github]]}}<!-- Перевод книги на английский, в частности, рекомендовал (наряду с Learn you a Haskell for a Great Good и Gentle Introduction и своей The Haskell Road) Jan van Eijck см. http://homepages.cwi.nl/~jve/courses/14/fsa/lectures/JustWLH.pdf -->

{{Трансляторы языка Haskell}}
{{Языки программирования}}

[[Категория:Haskell]]
[[Категория:Языки программирования семейства Haskell]]
[[Категория:Языки программирования с автоматическим управлением памятью]]