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![Datenstrukturen
• Liste
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wachsen
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vorne
• (1
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(fred
ethel
lucy),
(list
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3)
• Vectoren
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Zugriff
via
Index,
wachsen
nach
hinten
• [1
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[fred
ethel
lucy]
• Maps
(key-‐value
Paare)
• {:a
1,
:b
2,
:c
3},
{1
„ethel“
2
„fred“}
• Sets
• #{fred
ethel
lucy}
• Everything
nests](https://image.slidesharecdn.com/20141119fpslideshare-141120032144-conversion-gate01/85/Einfuhrung-in-die-funktionale-Programmierung-mit-Clojure-22-320.jpg)
![Funktionen
• First
class
values
(def
five
5)
(def
sqr
(fn
[x]
(*
x
x)))
(sqr
five)
25
• Makro
defn
(defn
sqr
„This
method
calculates
the
square
root
of
n“
[x]
(*
x
x))](https://image.slidesharecdn.com/20141119fpslideshare-141120032144-conversion-gate01/85/Einfuhrung-in-die-funktionale-Programmierung-mit-Clojure-25-320.jpg)
![Makros
• defmacro
• macroexpand
• Beispiel
„first“
oder
„ifnot“
• (defn
ff
[a
b]
a)
(defmacro
mf
[a
b]
a)
• (defn
fifnot
[i
t
e]
(if
(not
i)
t
e))
(defmacro
mifnot
[i
t
e]
`(if
(not
~i)
~t
~e))
• Weitere
Informationen:
http://clojure.org/macros](https://image.slidesharecdn.com/20141119fpslideshare-141120032144-conversion-gate01/85/Einfuhrung-in-die-funktionale-Programmierung-mit-Clojure-26-320.jpg)
Hochgeladen vonSascha Koch
Einführung in die funktionale Programmierung mit Clojure
Das Dokument behandelt die Einführung in die funktionale Programmierung, insbesondere durch die Programmiersprache Clojure, und vergleicht funktionale mit imperativen Sprachen. Es beschreibt wesentliche Konzepte wie Lambda-Kalkül, Datenstrukturen und das Erstellen von Funktionen in Clojure. Außerdem werden praktische Anwendungen, Installation und Programmierpraktiken sowie der Umgang mit Closures in Java 8 thematisiert.
Einführung in die funktionale Programmierung mit Clojure
- 1. FUNCTIONAL PROGRAMMING Real Life Functional Programming Sascha Koch JUG Bielefeld 19.11.2014
- 2. Agenda • Einführung in die funktionale Programmierung • Reine FP in der JVM an Hand von Clojure • Semi / Practical FP an Hand von Guava • Closures in Java 8 • Ausblick
- 3.
- 4.
- 5.
- 6.
- 7.
- 8. (λx.x b x a) pi β-‐Reduktion pi b pi a
- 9. λx.x λx.a λf x.f (f x)
- 10. (λx y.x + y) 1 2 (((λx y.x + y) 1) 2) ((λy.1 + y) 2) λy.1 + y
- 12. λ x y.x λ x y.y A B C
- 13. λ z s.z λ n s.n s Ÿ s λ n m s.n s Ÿ m s
- 14. Unterschiede zu imperativen Sprachen Funktionale Sprachen Imperative Sprachen Building Blocks Funktionen Instruktionen Zustand unveränderlich wird modifiziert Variablen An Ausdruck gebunden Speicheradresse Programmablauf Ausdrücke werden ausgewertet Führt eine Menge von Instruktionen aus
- 15. Zusammenfassung • Lambda Kalkül • Formales System zur Definition von Funktionen • Turing-‐vollständig • Wie die Turing-‐Maschine nur ein abstraktes Modell • Grundlage für funktionale Programmiersprachen • Alles sind Funktionen • Kombinatoren sind Lambda-‐Ausdrücke ohne freie Variablen • Lambda-‐Kalkül + Typisierung + syntaktischer Zucker à FP
- 16. Agenda • Einführung in die funktionale Programmierung ✔ • (Reine) FP in der JVM an Hand von Clojure • Semi / Practical FP an Hand von Guava • Closures in Java 8 • Ausblick
- 17. Design by Tom Hickey and Rich Hickey
- 18.
- 19. Installation 1. Aktuelles clojure.jar laden (http://clojure.org/downloads) 2. Clone und build von GitHub $ git clone https://github.com/clojure/clojure $ mvn clean install • Clojure Programm starten: $ java –jar clojure-‐x.y.z.jar file.clj • REPL starten: $ rlwrap java –jar clojure-‐x.y.z.jar
- 20. Installation • Installiere aktuelles Leiningen (http://leiningen.org) $ lein repl $ lein new project $ lein test $ lein run $ lein jar $ lein uberjar $ lein deploy clojars (benötigt clojars.org account) http://www.classicshorts.com/stories/lvta.html
- 21. Atomic Data Types • Arbitrary precision integers 12345678987654 • Double 1.234 • BigDecimals 1.234M • Ratios 22/7 • Strings “fred“ „ethel“ • Character a b • Symbols fred ethel • Keywords :fred :ethel • Null nil • Booleans true false • Regex patterns #“a*b“
- 22. Datenstrukturen • Liste – einzeln verkettet, wachsen von vorne • (1 2 3 4 5), (fred ethel lucy), (list 1 2 3) • Vectoren – Zugriff via Index, wachsen nach hinten • [1 2 3 4 5], [fred ethel lucy] • Maps (key-‐value Paare) • {:a 1, :b 2, :c 3}, {1 „ethel“ 2 „fred“} • Sets • #{fred ethel lucy} • Everything nests
- 23. Syntax • Clojure ist homoikonisch • Datenstrukturen sind der Code • Keine weitere text-‐basierte Syntax • Syntax ist die Interpretation der Datenstruktur
- 24. Ausdrücke und Operationen • Alles ist ein Ausdruck expression • Die Datenliterale repräsentieren sich selbst • Außer bei Listen und Symbolen (dann passiert etwas) • Symbole – Binding zu einem Wert gesucht (lokal let, global def) • Liste – führt eine bestimmte Operation aus (op) • (op ...) • op kann folgendes sein: • Spezielle Op (siehe clojure.lang.Compiler.java) à MAGIE • Makro • Funktion (Ausdruck welcher eine Funktion ergibt)
- 25. Funktionen • First class values (def five 5) (def sqr (fn [x] (* x x))) (sqr five) 25 • Makro defn (defn sqr „This method calculates the square root of n“ [x] (* x x))
- 26. Makros • defmacro • macroexpand • Beispiel „first“ oder „ifnot“ • (defn ff [a b] a) (defmacro mf [a b] a) • (defn fifnot [i t e] (if (not i) t e)) (defmacro mifnot [i t e] `(if (not ~i) ~t ~e)) • Weitere Informationen: http://clojure.org/macros
- 27. Sequences • (seq coll) • (first seq) • (rest seq) • Sequences: list, vector, files, ...
- 28. Finally Functions •Hello world equivalent: factorial • Several versions 1. Simple approach 2. Extended multiplication operator: *‘ 3. Loop-‐Recur-‐Pattern 4. reduce
- 29.
- 30.
- 31. Java in Clojure • Sehr einfach: (def cal (java.util.Calendar/getInstance)) #‘user/cal (.getTimeInMillis cal) 1415399321833 (System/currentTimeMillis) 1415703691973
- 32. Clojure in Java • Generate classes for Java (ns de.coruco.binomial (:gen-‐class)) (defn binomial ...)
- 33. Clojure in Java • As of Clojure 1.6.0: import clojure.java.api.Clojure; import clojure.lang.Ifn; ... Ifn require = Clojure.var( „clojure.core“, „require“ ); require.invoke( Clojure.read( „de.coruco.binomial“ ) ); Ifn binomi = Clojure.var( „de.coruco.binomial“, „binomial“ ); Object result = binomi.invoke( 7, 6 );
- 34. Sechs Regeln der Clojure Programmierung 1. Vermeide direkte Rekursion 2. Benutze recur um Skalare oder kurze Sequenzen zu verarbeiten 3. Verwende lazy Sequenzen um lange Sequenzen zu verarbeiten 4. Erzeuge nicht unnötige Teile einer lazy Sequenz 5. Lernen Du musst die Funktionen von Sequenzen 6. Zerteile selbst einfache Probleme in triviale Probleme und Du wirst eine Lösung in der Standard-‐Bibliothek finden (Teile und Herrsche)
- 35. Noch mehr? •midje • Clojurescript • :clojureD • github
- 36. Agenda • Einführung in die funktionale Programmierung ✔ • Reine FP in der JVM an Hand von Clojure ✔ • Semi / Practical FP an Hand von Guava • Closures in Java 8 • Ausblick