Миран Липовача - Изучай Haskell во имя добра!

Ранее в этой главе мы решали задачу, в которой требовалось найти сумму всех нечётных квадратов меньших 10 000. Вот как будет выглядеть решение, если мы поместим его в функцию:

oddSquareSum :: Integer

oddSquareSum = sum (takeWhile (<10000) (filter odd (map ( 2) [1..])))

Со знанием композиции функций этот код можно переписать так:

oddSquareSum :: Integer

oddSquareSum = sum . takeWhile (<10000) . filter odd $ map ( 2) [1..]

Всё это на первый взгляд может показаться странным, но вы быстро привыкнете. В подобных записях меньше визуального «шума», поскольку мы убрали все скобки. При чтении такого кода можно сразу сказать, что filter oddприменяется к результату map ( 2) [1..], что затем применяется takeWhile (<10000), а функция sumсуммирует всё, что получилось в результате.

В языке Haskell модуль – это набор взаимосвязанных функций, типов и классов типов. Программа на Haskell – это набор модулей; главный модуль подгружает все остальные и использует функции, определённые в них, чтобы что-либо сделать. Разбиение кода на несколько модулей удобно по многим причинам. Если модуль достаточно общий, экспортируемые им функции могут быть использованы во множестве программ. Если ваш код разделён на несколько самостоятельных модулей, не очень зависящих один от другого (мы говорим, что они слабо связаны), модули могут многократно использоваться в разных проектах. Это отчасти облегчает непростую задачу написания кода, разбивая его на несколько частей, каждая из которых имеет некоторое назначение.

Стандартная библиотека языка Haskell разбита на модули, каждый из которых содержит взаимосвязанные функции и типы, служащие некоторой общей цели. Есть модуль для работы со списками, модуль для параллельного программирования, модуль для работы с комплексными числами и т. д. Все функции, типы и классы типов, с которыми мы имели дело до сих пор, были частью стандартного модуля Prelude– он импортируется по умолчанию. В этой главе мы познакомимся с несколькими полезными модулями и их функциями. Но для начала посмотрим, как импортировать модули.

Синтаксис для импорта модулей в программах на языке Haskell – import ModuleName . Импортировать модули надо прежде, чем вы приступите к определению функций, поэтому обычно импорт делается в начале файла. Конечно же, одна программа может импортировать несколько модулей. Для этого вынесите каждый оператор importв отдельную строку.

Давайте импортируем модуль Data.List, который содержит массу функций для работы со списками, и используем экспортируемую им функцию для того, чтобы написать свою – вычисляющую, сколько уникальных элементов содержит список.

import Data.List

numUniques :: (Eq a) => [a] –> Int

numUniques = length . nub

Когда выполняется инструкция import Data.List, все функции, экспортируемые модулем Data.List, становятся доступными в глобальном пространстве имён. Это означает, что вы можете вызывать их из любого места программы. Функция nubопределена в модуле Data.List; она принимает список и возвращает список, из которого удалены дубликаты элементов исходного списка. Композиция функций lengthи nubсоздаёт функцию, которая эквивалентна \xs –> length (nub xs).

ПРИМЕЧАНИЕ.Чтобы найти нужные функции и уточнить, где они определены, воспользуйтесь сервисом Hoogle, который доступен по адресу http://www.haskell.org/hoogle/. Это поистине удивительный поисковый механизм для языка Haskell, который позволяет вести поиск по имени функции, по имени модуля и даже по сигнатуре.

В интерпретаторе GHCi вы также можете подключить функции из модулей к глобальному пространству имён. Если вы работаете в GHCi и хотите вызывать функции, экспортируемые модулем Data.List, напишите следующее:

ghci> :m + Data.List

Если требуется подгрузить программные сущности из нескольких модулей, не надо вызывать команду :m +несколько раз, так как можно загрузить ряд модулей одновременно:

ghci> :m + Data.List Data.Map Data.Set

Кроме того, если вы загрузили скрипт, который импортирует модули, то не нужно использовать команду :m +, чтобы получить к ним доступ.

Если вам необходимо всего несколько функций из модуля, вы можете выборочно импортировать только эти функции. Если бы вам были нужны только функции nubи sortиз модуля Data.List, импорт выглядел бы так:

import Data.List (nub, sort)

Также вы можете осуществить импорт всех функций из модуля за исключением некоторых. Это бывает полезно, когда несколько модулей экспортируют функции с одинаковыми именами, и вы хотите избавиться от ненужных повторов. Предположим, у вас уже есть функция с именем nubи вы хотите импортировать все функции из модуля Data.List, кроме nub, определённой в нём:

import Data.List hiding (nub)

Другой способ разрешения конфликтов имён – квалифицированный импорт. Модуль Data.Map, который содержит структуру данных для поиска значения по ключу, экспортирует несколько функций с теми же именами, что и модуль Prelude, например filterи null. Если мы импортируем модуль Data.Mapи вызовем функцию filter, язык Haskell не будет знать, какую функцию использовать. Вот как можно обойти такую ситуацию:

import qualified Data.Map

Если после такого импорта нам понадобится функция filterиз модуля Data.Map; мы должны вызывать её как Data.Map.filter– просто идентификатор filterссылается на обычную функцию из модуля Prelude, которую мы все знаем и любим. Но печатать строку Data.Mapперед именем каждой функции может и поднадоесть! Вот почему желательно переименовать модуль при импорте во что-нибудь более короткое:

import qualified Data.Map as M

Теперь, чтобы сослаться на функцию из Data.Map, мы вызываем её как M.filter.

Как вы видите, символ .используется для обращения к функциям, импортированным из модулей с указанием квалификатора, например: M.filter. Мы также помним, что он используется для обозначения композиции функций. Как Haskell узнаёт, что мы имеем в виду? Если мы помещаем символ .между квалифицированным именем модуля и функцией без пробелов – это обращение к функции из модуля; во всех остальных случаях – композиция функций.

ПРИМЕЧАНИЕ.Отличный способ узнать Haskell изнутри – просмотреть документацию к стандартной библиотеке и исследовать все стандартные модули и их функции. Также можно изучить исходные тексты всех модулей. Чтение исходных текстов некоторых модулей – отличный способ освоить язык и прочувствовать его особенности [9] В тех же целях издательством «ДМК Пресс» выпущена книга: Душкин Р. В. Справочник по языку Haskell . – М.: ДМК Пресс, 2008. – 544 стр., ил. ISBN 5–94074–410–9. .