НОУ ИНТУИТ | Язык и библиотеки Haskell 98. Лекция 5: Объявления и связывания имен

Учитесь и получайте официальные документы БЕСПЛАТНО. Вы можете поддержать наш проект.

Регистрация Вход

Твой путь к знаниям!

Опубликован: 19.09.2008 | Доступ: свободный | Студентов: 658 / 70 | Оценка: 4.50 / 5.00 | Длительность: 21:25:00

Тема: Программирование

Специальности: Программист, Архитектор программного обеспечения

|

Вам нравится? Нравится 5 студентам

| Поделиться |

Поддержать курс

| Скачать электронную книгу

4.1.1 Виды

Для того чтобы гарантировать их допустимость, выражения с типами разделены на классы различных видов . Каждый вид имеет одну из двух возможных форм:

Символ * представляет вид, к которому относятся все конструкторы типов с нулевым числом аргументов.
Если ₁ и ₂ являются видами, то ₁ -> ₂ - вид, к которому относятся типы, у которых тип принимаего аргумента относится к виду ₁, а тип возвращаемого значения - к виду ₂.

Правильность выражений с типами проверяется с помощью вывода вида подобно тому, как правильность выражений со значениями проверяется с помощью вывода типа. Однако, в отличие от типов, виды являются полностью неявными и не являются видимой частью языка. Вывод видов рассматривается в разделе "Объявления и связывания имен" .

4.1.2. Синтаксис типов

type	$\to$	btype [-> type]	(тип функции)
btype	$\to$	[btype] atype
atype	$\to$	gtycon
	\|	tyvar
	\|	( type₁ , … , type_k )	(тип кортежа, k >= 2 )
	\|	[ type ]	(тип списка)
	\|	( type )	(конструктор в скобках)
gtycon	$\to$	qtycon
	\|	()	(тип объединения)
	\|	[]	(конструктор списка)
	\|	( $\to$ )	(конструктор функции)
	\|	(,{,})	(конструкторы кортежей)

Перевод:

тип	$\to$	b-тип [-> тип]	(тип функции)
b-тип	$\to$	[b-тип] a-тип	(наложение типов)
a-тип	$\to$	общий-конструктор-типа
	\|	переменная-типа
	\|	( тип₁ , … , тип_k )	(тип кортежа, k >= 2 )
	\|	[ тип ]	(тип списка)
	\|	( тип )	(конструктор в скобках)
общий-конструктор-типа	$\to$	квалифицированный-конструктор-типа
	\|	()	(тип объединения)
	\|	[]	(конструктор списка)
	\|	( $\to$ )	(конструктор функции)
	\|	(,{,})	(конструкторы кортежей)

Синтаксис для выражений с типами в Haskell описан выше. Подобно тому, как значения данных построены с использованием конструкторов данных, значения типов построены из конструкторов типов. Как и с конструкторами данных, имена конструкторов типов начинаются с заглавных букв. В отличие от конструкторов данных, инфиксные конструкторы типов не допускаются (отличные от ( $\to$ )).

Основными видами выражений с типами являются следующие:

Переменные типов, которые обозначаются идентификаторами, начинающимися со строчной буквы. Вид, к которому относится переменная, определяется неявно из контекста, в котором она появилась.
Конструкторы типов. Большинство конструкторов типов обозначаются идентификаторами, начинающимися с заглавной буквы. Например:
- Char, Int, Integer, Float, Double и Bool являются константами типов и относятся к виду *.
- Maybe и IO являются конструкторами типов с одним аргументом и рассматриваются как типы, относящиеся к виду * $\to$ *.
- Объявления data T … или newtype T … добавляют в список типов конструктор типа T. Вид, к которому относится тип T, определяется с помощью вывода вида.
Для конструкторов определенных встроенных типов предусмотрен специальный синтаксис:
- Тривиальный тип обозначается () и относится к виду *. Он обозначает тип "кортеж с нулевым числом аргументов" и имеет ровно одно значение, которое также обозначается () (см. разделы "Выражения" и "Предопределенные типы и классы" ).
- Тип функции обозначается (-") и относится к виду * $\to$ * $\to$ *.
- Тип списка обозначается [] и относится к виду * $\to$ *.
- Типы кортежей обозначаются (,), (,,) и так далее. Они относятся к видам * $\to$ * $\to$ *, * $\to$ * $\to$ * $\to$ *> и так далее .
Использование констант ( $\to$ ) и [] более подробно описано ниже.
Наложение типов. Если t₁ - тип, относящийся к виду ₁ $\to$ ₂, а t₂ - тип, относящийся к виду ₁, то t₁ t₂ является выражением с типом, относящимся к виду ₂.
Тип в скобках вида (t) идентичен типу t.

Например, выражение типа IO a можно воспринимать как применение константы IO к переменной a. Поскольку конструктор типа IO относится к виду * $\to$ *, из этого следует, что и переменная a, и все выражение IO a должно относиться к виду *. Вообще, процесс вывода вида (см. раздел "Объявления и связывания имен" ) необходим для того, чтобы установить соответствующие виды для определяемых пользователем типов данных, синонимов типов и классов.

Поддерживается специальный синтаксис, который позволяет записывать выражения с определенными типами с использованием более традиционного стиля:

Тип функции имеет вид t₁ -> t₂ и эквивалентен типу (->) t₁ t₂. Стрелки функций являются правоассоциативными операциями. Например, Int -> Int -> Float означает Int -> (Int -> Float).
Тип кортежа имеет вид (t₁, … , t_k), где k >= 2, и эквивалентен типу (,…,) t₁ … t_k, где имеются k-1 запятых между круглыми скобками. Он обозначает тип k -кортежей, у которых первая компонента имеет тип t₁, вторая компонента - тип t₂ и так далее (см. разделы "Выражения" и "Предопределенные типы и классы" ).
Тип списка имеет вид [t] и эквивалентен типу [] t. Он обозначает тип списков с элементами типа t (см. разделы "Выражения" и "Предопределенные типы и классы" ).

Эти специальные синтаксические формы всегда обозначают конструкторы встроенных типов для функций, кортежей и списков, независимо от того, что находится в области видимости. Аналогично, префиксные конструкторы типов (->), [], (), (,) и так далее всегда обозначают конструкторы встроенных типов; их нельзя ни использовать с квалификаторами, ни указывать в списках импорта или экспорта (лекция "Модули" ). (Отсюда специальное правило вывода gtycon (общего-конструктора-типа), описанное выше.)

Несмотря на то, что у типов списков и кортежей специальный синтаксис, их семантика - такая же, как и у эквивалентных определяемых пользователем алгебраических типов данных.

Отметим, что выражения и типы имеют согласующийся синтаксис. Если t_i - тип выражения или образца e_i, то выражения (\ e₁ -> e₂), [e₁] и (e₁,e₂) имеют соответственно типы (t₁ -> t₂), [t₁] и (t₁, t₂).

За одним исключением (переменной типа в объявлении класса (раздел "Объявления и связывания имен" ), все переменные типов в выражении с типами Haskell предполагаются стоящими под квантором всеобщности; квантор всеобщности [3] не указывается явно, для этого нет специального синтаксиса. Например, выражение a -> a обозначает тип forall a. A -> a. Тем не менее, для ясности, мы часто записываем кванторы явно при обсуждении типов программ на Haskell . Когда мы записываем тип с явным использованием квантора, область действия квантора forall (для всех) простирается вправо насколько возможно, например, forall a. A -> a означает forall a. (a -> a).

4.1.3. Синтаксис утверждений классов и контекстов

context	$\to$	class
context	\|	( class₁ , ... , class_n )	(n >=0)
class	$\to$	qtycls tyvar
class	\|	qtycls ( tyvar atype₁ ... atype_n )	(n >= 1)
qtycls	$\to$	[ modid . ] tycls
tycls	$\to$	conid
tyvar	$\to$	varid

Перевод:

контекст	$\to$	класс	(n >= 0)
контекст	\|	( класс₁ , ... , класс_n )
класс	$\to$	квалифицированный-класс-типа переменная-типа
класс	\|	квалифицированный-класс-типа ( переменная-типа a-тип₁ ... a-тип_n )	(n >= 1)
квалифицированный-класс-типа	$\to$	[ идентификатор-модуля . ] класс-типа
класс-типа	$\to$	идентификатор-конструктора
переменная-типа	$\to$	идентификатор-переменной

Утверждение класса имеет вид qtycls tyvar и указывает на то, что тип tyvar является элементом класса qtycls. Идентификатор класса начинается с заглавной буквы. Контекст состоит из нуля или более утверждений класса и имеет общий вид

( C₁ u₁, ..., C_n u_n )

где C₁, ..., C_n - идентификаторы класса, и каждый из u₁, ..., u_n является или переменной типа, или применением переменной типа к одному или более типам. Внешние круглые скобки можно опустить при n=1. Вообще, мы используем cx для обозначения контекста и мы записываем cx => t для указания того, что тип t ограничен контекстом cx. Контекст cx должен содержать только переменные типов, упомянутые в t. Для удобства мы записываем cx => t, даже если контекст cx пуст, хотя в этом случае конкретный синтаксис не содержит $\Rightarrow.$

Дальше >>

Авторизоваться

Язык и библиотеки Haskell 98

Объявления и связывания имен

4.1.1 Виды

4.1.2. Синтаксис типов

4.1.3. Синтаксис утверждений классов и контекстов

Вопросы и ответы