Programmation fonctionnelle Prog rammation Prog

Programmation fonctionnelle
Xavier Urbain
2011/2012
XU - ensiie - Prog. fonctionnelle 2011/2012 UN JEU DE SLIDES N’EST PAS UN POLY DE RÉFÉRENCE 1
Programmation. . . Troll : impératif ! fonctionnel ! Futé : Problème �bonne structure �langage adapté Débroussaillage (1 ou 2 cours) Chaque partie :
•Structure de donnée •Outils (itérateurs, constructions, etc.)
Machines : manipulation, mise en œuvre Travaux dirigés : aspects théoriques, intérêt
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Programmation fonctionnelle Aspects principaux ici :
•Tout est valeur (expressions, fonctions de première classe)
•Persistance (JAMAIS de modification)
�Simplification du code et donc correction
�Efficacité (undo gratuit)
Programmation similaire à raisonnement mathématique (modulo scories) �Abstraction, programmation de haut niveau (pourquoi �=comment) Bonus modèle formel : λ-calcul x(M1M2)λx.M −→
β
capture tout programme
�Preuve de correction aisée et naturelle induction/récurrence
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Programmation fonctionnelle Troll bashing Efficace ? Utilisé ? Pénible ? 100% pur jus ?
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Programmation fonctionnelle langages Haskell, Scheme, Lisp, ML, Erlang, Gallina. . .
OCAML développé à l’INRIA http://caml.inria.fr
•Fonctionnel + traits impératifs ici : noyau fonctionnel et exceptions
•Fortement typé les types sont nos amis ! •Évaluation stricte arguments toujours évalués en premier •Compilé �vers natif, efficace
•Interprété �vers bytecode, générique
•Boucle d’interaction �pratique
Persistance =⇒gestion mémoire efficace, très complexe, cachée
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CE COURS
N’EST PAS
UN COURS D’OCAML
mais on va quand-même apprendre la syntaxe
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Biblio
•Développement d’applications avec OCaml •Chailloux, Manoury, Pagano •O’Reilly •http://www.pps.jussieu.fr/Livres/
ora/DA-OCAML/
•Purely Functional Data Structures •Okasaki •Cambridge University Press
SML !
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Biblio
•Approche fonctionnelle de la programmation •Cousineau, Mauny •Édiscience/Dunod
Camllight !
•Le langage Caml •Leroy, Weis •Dunod
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Noyau fonctionnel exploration Programme = suite finie
•Expressions →valeurs
•Déclarations →noms
Séparateur (expr) ;;
Valeurs basiques. . . Comparaisons, opérations logiques. . . Arithmétique. . .
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Mémoire. . . intuition En gros :
· · ·
1101010100010111100101010110111110011010100001110 0010101011011111100010101000101111100011010100101 1000010101000101010101101000010111100010101000101 0000000000000000000000010110111101000101010000111
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Mémoire. . . intuition En gros :
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1101010100010111100101010110111110011010100001110 0010101011011111100010101000101111100011010100101 1000010101000101010101101000010111100010101000101 0000000000000000000000010110111101000101010000111
· · ·
0010101011011111001101010000 ?
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Mémoire. . . intuition En gros :
· · ·
1101010100010111100101010110111110011010100001110 0010101011011111100010101000101111100011010100101 1000010101000101010101101000010111100010101000101 0000000000000000000000010110111101000101010000111
· · ·
0010101011011111001101010000 ?
Segmentation ?
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Noyau fonctionnel exploration Programme = suite finie
•Expressions →valeurs
•Déclarations →noms
Séparateur (expr) ;;
Valeurs basiques. . . typées Comparaisons, opérations logiques. . . sur même type Arithmétique. . . sur même type, sans implicite
Fortement typé :jamais de problèmes de confusion (ni segfault)
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Noyau fonctionnel expressions Branchement if cthen value1 else value2 Type de cbool et même type pour value1 et value2
Égal à value1 si cvaut true Égal à value2 si cvaut false if (2.718 > 3.141) then 666 else 42 ;; (*vaut 42 *)
Remarque : branchement �=fonction logique
if condition then true else false ;;
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Noyau fonctionnel expressions Branchement if cthen value1 else value2 Type de cbool et même type pour value1 et value2
Égal à value1 si cvaut true Égal à value2 si cvaut false if (2.718 > 3.141) then 666 else 42 ;; (*vaut 42 *)
Remarque : branchement �=fonction logique
condition ;;
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Noyau fonctionnel expressions Encore des expressions !
(0x2ff_df_aa = 50_323_370) or (3 < 666) ;; 3+(if 42 <= 666 then 1else -272) ;;
•Manipulation d’expressions (tout au même niveau) •Bon typage nécessaire :
–Mêmes types des deux côtés dans branchement –Mêmes types pour comparaisons, etc.
•Pas de conversion implicite
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Noyau fonctionnel déclarations Donner un nom à une expression globalement ou localement let x=expr (*x : nom de la valeur d’expr *) let toto = 40 + 2 {(toto,42),. . . } Jamais modifié car persistance Identificateur : expression let titi=toto {(titi,42),(toto,42),. . . }
let toto = 666 {(toto,666),(titi,42),(toto,42),. . . }
titi ?�42
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Noyau fonctionnel expressions avec déclarations Donner un nom à une expression globalement ou localement let x=e1 in e2
{(toto,42),. . . }
let titi = 111 *6in {(titi,666),(toto,42),. . . }
titi *666 *titi {(titi,666),(toto,42),. . . }
{(toto,42),. . . }
Identificateur viable dans expression interne portée
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Noyau fonctionnel expressions avec déclarations Donner un nom à une expression globalement ou localement let x=e1 in e2
{(toto,42),. . . }
let titi = 111 *6in {(titi,666),(toto,42),. . . }
titi *666 *toto {(titi,666),(toto,42),. . . }
{(toto,42),. . . }
Identificateur viable dans expression interne portée
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Noyau fonctionnel expressions avec déclarations Donner un nom à une expression globalement ou localement let x=e1 in e2
{(toto,42),. . . }
let toto = 111 *6in {(toto,666),(toto,42),. . . }
toto *666 *toto {(toto,666),(toto,42),. . . }
{(toto,42),. . . }
ici : capture
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