Ambassade de Monaco aux Etats

Seminário de Haskell
Universidade Federal de São Paulo - UNIFESP
SEMINÁRIO DE PARADIGMAS
Linguagem :HASKELL
GRUPO:
Aryel Fernandes
Bruno Gabriel dos Santos
Renan Augusto
William Higino
Haskell: O que é?

Linguagem de Programação funcional;

Modelo de estruturas de
dados baseados na teoria
dos conjuntos;

Dada uma entrada, temos
uma saída;
Histórico
- O nome da linguagem é uma homenagem
ao pesquisador Haskell Brooks Curry,
responsável pelo desenvolvimento da
lógica que a linguagem se baseia;
- Lógica combinatória.
- Baseada no cálculo lambida,
desenvolvido por Alonzo Church,
cálculo lambida linguagem abstrata,
funções que podem ser combinadas a
fim de gerar outras funções.
Histórico
1987 – Conferência FPCA (Functional Programming Languages and Computer
Architecture);
Pontos levantados:



Dezenas de linguagens funcionais haviam sido implementadas e propostas;
Caráter funcional, linguagens com expressividade de sintaxe e semântica
equivalentes entre si;
Motivação:
Motivação uma linguagem de consenso deveria impulsionar a área.
Objetivos da criação de uma linguagem:

Ser viável para ensino, pesquisa e aplicações;

Não ser proprietária;

Reduzir a diversidade desnecessária de outras linguagens funcionais;

Primeira versão: Versão 1.0 - Abril de 1990; Versão 1.1 - agosto de 1991

Versão atual: Haskell 98 – Janeiro de 1999, revisão feita em 2006, versão mínima,
estável e portável da linguagem.
Visão crítica

Vantagens:
Vantagens
→ Construção eficiente de programas;
→Prova de propriedades;
→Transformação de programas: otimizados sem perda de
funcionalidade;
→ Causa e efeito do mundo real: Dada uma entrada temos
uma saída;

Desvantagens:
Desvantagens
→Implementações ineficientes: Recursividade;
→O mundo não é funcional, apenas aplicações típicas
seguem o padrão de processamento de dados:
TABELA
Paradigma: Funcional
Alta Portabilidade: Possui versão para todos os S.O mais utilizados atualmente (Linux,
Mac OS, Windows).
Compilada e/ou interpretada: GHC compilador mais utilizado, rápido e suporta
compilação incremental (compilador é parte do ambiente de execução, código fonte pode
ser lido a qualquer momento, sendo traduzido para linguagem de máquina), HUGS
interpretador mais utilizado (rápida compilação e razoável execução, escrito em C).
IDE: Leksah; também possui plugins para Eclipse e Netbeans.
Debuggers: GHCI contém um simples debugger estilo imperativo.
Softwares:
Haskell-in-Space → jogo de asteróides em Haskell;
Truth → plataforma para sistemas distrubuídos;
Hoogle → uma API para busca;
Outras ferramentas de de compilação e interpretação:
NHC98 → Compilador mais rápido que o Hugs, foca na minimização do uso de memória,
boa escolha para máquinas antigas;
Helium → novo compilador desenvolvido especialmente para ensino de Haskell.
Atualmente carece em typeclasses, sendo incompatível com muitos programas Haskell;
YHC → simplificação do NHC98 e mais portável.
Características interessantes



Avaliação preguiçosa: evita cálculos
desnecessários, aumenta o desempenho;
Suporta 100% o lámbida cálculo;
Estilo declarativo: sem o conceito de comandos de
atribuição:
(ex: int x = 5);

Apresenta polimorfismo;

Influenciada por ML;

Interpretada (HUGS) e/ou compilada (GHC);

Alta portabilidade (versões para todos os sistemas
operacionais mais utilizados atualmente);
Aplicações

Computação simbológica;

Processamento de listas;

Aplicações científicas;

Aplicações de IA;

Jogos;

Compiladores.
Empresas que utilizam Haskell
ABN-AMRO (Amsterdã, Holanda): Banco internacional que
utilizada Haskell para análise e medição de risco em atividades
de investimento bancário e crédito de risco. Página: http://www.abnamro.com/
Aetion Technologies LLC (Ohio, EUA): A Aetion é uma
empresa que opera no ramo de Defesa, utiliza Haskell para
desenvolvimento de aplicações que lidam com inteligência artificial. Possui três
grandes projetos na linguagem: Snowdrift, Wintermute e Pawprints.
A empresa pede como requisito para contratação de funcionários conhecimentos
em Haskell. Página: http://www.aetion.com/
AT&T (Estados Unidos): a maior empresa no ramo de telecomunicações,
internet e multimédia dos Estados Unidos, utiliza Haskell na sua Divisão
de Segurança de Redes, para automatizar queixas de abusos de internet.
De acordo com a empresa, Haskell permite-lhes facilmente cumprir prazos
com resultados satisfatórios.
Site oficial: http://www.att.com/
Deutsche Bank (Alemanha): uma das divisões deste banco
(Directional Credit Trading) utiliza Haskell como sua principal linguagem
em toda a sua infraestrutura de software.
Site oficial: http://www.db.com/
Empresas que utilizam Haskell [2]
Anygma (Antuérpia, Bélgica): é uma empresa orientada à
multimédia, que se dedica à criação de aplicações audiovisuais (em
2D e 3D) fáceis de utilizar. Neste momento, a Anygma está a preparar
a sua nova plataforma de criações e está a utilizar Haskell para o
desenvolvimento do protótipo.
Além disso, esta empresa está a contratar engenheiros de software. Um dos requisitos
base é o conhecimento e utilização de uma linguagem funcional, neste caso, Haskell.
Site oficial: http://www.anygma.com/
Facebook (EUA): utiliza Haskell internamente, para manipular
códigos PHP via Haskell
Site oficial: http://www.facebook.com
FONTE PRINCIPAL: http://www.haskell.org/haskellwiki/Haskell_in_industry
Características básicas: Sintaxe de
funções




Trabalha-se somente com funções, seus
parâmetros e seus retornos;
É case-sensitive;
Difere
maiúsculas e minúsculas
Não possui comandos de repetição como While
e For;
Sem limites para identificadores.
Recursão [1]


Uma maneira simples de simular um looping é
utilizando recursão;
Exemplo:
maximum' :: (Ord a) => [a] -> a
maximum' [] = error "Lista vazia"
maximum' [x] = x
maximum' (x:xs) = max x (maximum' xs)
Recursão [2]
Exemplos:
Fatorial de zero = 1 funciona!
– Somar elementos de uma lista
somar :: [Int] -> Int
somar [] = 0
somar (x:xs) = x + somar(xs)
– Fatorial de um Número
fatorial n = product [1..n]
Lista vazia resultado 0,
caso contrário remove
a cabeça e a soma com a
recursiva da calda!
product é recursivo!
Função MAP


Retorna uma lista, aplica uma função (primeiro parâmetro)
em todos os elementos da lista (segundo parâmetro) ;
Exemplos:
1º parâmetro (função)
2º parâmetro (lista)
Input: map reverse [“abc”,”def”]
output: [“cba”,”fed”]
Input: map (3*) [1,2,3,4]
Input: map (odd) [1,2,3,4]
output: [True,False,True,False]
Output: [3,6,9,12]
Input: map (>3) [1,2,3,4]
Output: [False,False,False,True]
Função FILTER

Retorna como resposta os elementos que satisfazem um
teste (primeiro parâmetro) de uma lista passada como
parâmetro.
Exemplos:
Input: filter (isAlpha) "#!+abDE67"
output: “abDE”
Input: filter (even) [1,2,3,4]
Output: [2,4]
Input: filter (>2) [1,2,3,4]
output: [3,4]
Input: filter (==2) [1,2,3,4,2]
Output: [2,2]
Composição de funções

Composição de função é o ato de utilizar o resultado
de uma função e passar como parâmetro para outra,
criando uma função totalmente nova.
Devemos ficar atentos, a ordem
Input: (reverse . sort) [5,4,3,10]
das funções é importa,
output: [10,5,4,3]
“Lambida Cálculo”.
Exemplos:
Input: (sort . reverse) [5,4,3,10]
Output: [3,4,5,10]
Para usar sort, tem que importar a biblioteca Data.List
Import Data.List
Operador guardas “|”




Símbolo: “ | ”
Separa o nome da função e seus argumentos de uma
parte condicional à execução do corpo da função;
Quando tivermos | há uma condição lógica a ser
verificada;
Ex: Cálculo número de fibonacci:
Comentários após --
fib n | n == 0 = 0 -- Condicao 1
| n == 1 = 1 -- Condicao 2
| otherwise = fib (n-1) + fib (n-2) -- Condicao 3
Rodando um programa
Salvar o código fonte
na extensão .hs
Chamada para o GHCI
Interpretada
utilizando :l nome.hs
Tipos básicos e operadores
Tipo
Descrição
Exemplo
Bool
Valores lógicos
True e False
Char
Caracteres simples
'a', 'x'
String
String de caracteres
“hello world”, “legal”
Int
inteiros
5,8,10,-50
Integer
Precisão arbitrária
Idem anterior.
Float
Ponto flutuante
3.1415
Nome
Símbolo
Nome
Símbolo
Maior
>
Soma
+
Maior ou igual
>=
Subtração
-
Igual
==
Divisão
/
Diferente
/=
Multiplicação
*
Menor
<
Potência
^
Menor ou igual
<=
Divisão inteira
div
e
&&
Resto da divisão
mod
ou
||
Valor absoluto
abs
negação
not
Trocar sinal do valor
negate
Listas
Descrição:

Sequência de valores do mesmo tipo:

Exemplos: [1,2,3] :: [Int]
[False,True] :: [Bool]
['a','e'] :: [Char]
Operações:
Comando
Descrição
Exemplo:
Saída
head
Retorna a cabeça da lista
head [1,2,3,4]
1
tail
Retorna a calda da lista
tail [1,2,3,4]
[2,3,4]
last
Retorna o último elemento da lista
last [1,2,3]
3
init
Retorna todos exceto último elem.
init [1,2,3,4]
[1,2,3]
length
Retorna o comprimento da lista
length [1,2]
2
reverse
Inverte a lista
reverse [1,2,3]
[3,2,1]
elem
Verifica se um elemento pertence
1 'elem' [1,2,3]
True
[inicio .. fim]
Seleciona intervalos de valores
[1..5]
[1,2,3,4,5]
Listas [2]

Adicionando um elemento no início de uma lista:

Basta fazer: 5: [6,7]

Exemplo:

Função que adiciona objeto não repetido:
Constrói-se uma lista usando
o conceito de inserção no início
insere c [] = [c]
insere c (a:x)
| c == a = a:x
| otherwise = a: insere c x
Lista [3]
Tuplas
Descrição:

Conjunto de dados heterogêneos

Exemplos: (“Fernanda”,18,65,23,”Tenis”)

Exemplo de criação de função para tuplas:
soma_e_sub :: Int->Int -> (Int, Int)
soma_e_sub (a,b) = (a + b, a – b)


Observações interessantes: No caso particular com tuplas-2 ou par
binário, Haskell possui duas funções pré-definidas fst e snd.
fst (first) → extrai o primeiro elemento da tupla :
fst (5, “bom dia”)

Resultado: 5
snd (second) → extrai o segundo elemento da tupla:
snd (5, “bom dia”)
Resultado: “bom dia”
Tuplas [2]

Função Currificada: Considere a função anterior, soma_e_sub.
Apresenta um único parâmetro, pois é uma tupla (estrutura única),
encapsulados os valores de a e b, reescrevendo:
soma_e_sub :: Int - > Int -> (Int, Int)
soma_e_sub a b = (a + b, a – b)

Função zip: utilizado para combinar valores:
Criando funções

Função que retorna o maior entre dois elementos:
maximo :: Int -> Int -> Int
maximo x y | x >= y = x
| otherwise = y
Recebe dois Int
retorna um Int
Polimorfismo
Exemplo
Calcula o comprimento,
recebe algo e
retorna um Int
Operador _
independente
do seu valor
QuickSort - Haskell
Lista vazia, não
ordenamos nada.
quicksort [ ] = [ ]
s → 1º elemento
usado como pivo
xs restante.
quicksort(s : xs) = quicksort[x | x<- xs, x<s]
A lista restante é dividida em duas partes:
Elementos menores de xs que s e maiores que s.
++[s]++
quicksort [x| x<- xs, x>= s]
As duas listas são ordenadas
recursivamente, o resultado obtido
é concatenado a primeira lista
com a lista que contém s e a
segunda lista.
QuickSort - JAVA
Mochila - Haskell
Mochila - JAVA
Matriz 10 x 10 - Haskell
Matriz 10 x 10 - Java
Haskell - XML
Java - XML
Conteúdo Adicional: Haskell
Obra indicada
Motivos:

Tem na biblioteca;

Obra curta (296 pág);

Direta.
Conteúdo:

O que é Haskell;

Matemática funcional;

Tuplas, Tipos de Dados;

Vetores;

Entrada/Saída.
Outros livros