Erlang入门(一)
来源:互联网 发布:农业保险财政补贴数据 编辑:程序博客网 时间:2024/04/28 08:01
Erlang简史(翻译)
Erlang前世今生
1982 - 1985
我们使用了 >20种语言进行了电信行业的编程实验,结论是:这样的语言需要是一门高度的抽象的语言才能达到生产力目标。(给我们留下印象的有:List,Prolog,Parlog...)1985 - 86
我们使用Lisp,Prolog,Parlog等语言进行了实验,结论是:这样的语言需要原生支持的并发控制和容错处理,并且执行模型必须没有使用回溯。(排除了List和Prolog.)而且它必须拥有并发粒度比如一个异步的电话进程可以用语言的一个进程表示(排除了Parlog)。最后我们不得不开发一门我们自己的语言,它拥有Lisp,Prolog和Parlog的特性,但内置了并发和容错处理。1987
第一次使用erlang进行实验。1988
ACS/Dunder(项目)第一阶段:外来用户使用erlang进行PABX(专用自动交换分机)功能的原型构建,Erlang走出了实验室!1989
ACS/Dunder(项目)第二阶段:重新改造了完整的MD-110系统的1/10,结果:相比于使用PLEX的构建有>>10倍的效率提高!
1990
Erlang正式以ISS'90标准发布,这带来不少的新用户,比如Bellcore。1991
Erlang发布了更快的版本实现给用户,Erlang应用于电信'91(项目?),更多功能比如编译器、图形接口等。1992
更多的新用户,许多高速发展的项目。Erlang可以运行于VxWorks,PC,Macintosh等系统。有三个应用使用了ISS'92标准的Erlang。1993
分布式支持加进了Erlang,这使得erlang可以运行一个自发系统在不同的硬件上。决定向外部发布Erlang的实现,从爱立信分离出独立的部门开始维护和支持Erlang的实现和Erlang工具的开发工作。读erlang.org上面的Erlang Course四天教程
1.数字类型,需要注意两点
1)B#Val表示以B进制存储的数字Val,比如
7> 2#101.
5
二进制存储的101就是10进制的5了5
2)$Char表示字符Char的ascii编码,比如$A表示65
2.比较难以翻译的概念——atom,可以理解成常量,它可以包含任何字符,以小写字母开头,如果不是以小写字母开头或者是字母之外的符号,需要用单引号包括起来,比如abc,'AB'
3.另一个概念——Tuple,有人翻译成元组,可以理解成定长数组,是Erlang的基础数据结构之一:
8> {1,2,3,4,5}.
{1,2,3,4,5}
9> {a,b,c,1,2}.
{a,b,c,1,2}
10> size({1,2,3,a,b,c}).
6
内置函数size求长度,元组可以嵌套元组或者其他结构。下面所讲的列表也一样。{1,2,3,4,5}
9> {a,b,c,1,2}.
{a,b,c,1,2}
10> size({1,2,3,a,b,c}).
6
4.另外一个基础数据结构就是各个语言都有的list(列表),在[]内以,隔开,可以动态改变大小,
[123, xyz]
[123, def, abc]
[{person, 'Joe', 'Armstrong'},
{person, 'Robert', 'Virding'},
{person, 'Mike', 'Williams'}
]
可以使用内置函数length求列表大小。以""包含的ascii字母代表一个列表,里面的元素就是这些字母的ascii值,比如"abc"表示列表[97,98,99]。[123, def, abc]
[{person, 'Joe', 'Armstrong'},
{person, 'Robert', 'Virding'},
{person, 'Mike', 'Williams'}
]
5.通过这两个数据结构可以组合成各种复杂结构,与Lisp的cons、list演化出各种结构一样的奇妙,Erlang也可以当作是操作列表的语言。
6.Erlang中变量有两个特点:
1)变量必须以大写字母或者下划线开头,可以包含字母、下划线和@
2)变量只能绑定一次,也就是所谓的Single Assignment。或者以一般的说法就是只能赋值一次,其实Erlang并没有赋值这样的概念,=号也是用于验证匹配。
7.模式匹配——Pattern Matching,Erlang的模式匹配非常强大,看了buaawhl的《Erlang语法提要》的介绍,模式匹配的功能不仅仅在课程中介绍的数据结构的拆解,在程序的分派也扮演重要角色,或者说Erlang的控制的流转是通过模式匹配来实现的。具体功能参见链接,给出书中拆解列表的例子:
[A,B|C] = [1,2,3,4,5,6,7]
Succeeds - binds A = 1, B = 2,
C = [3,4,5,6,7]
[H|T] = [1,2,3,4]
Succeeds - binds H = 1, T = [2,3,4]
[H|T] = [abc]
Succeeds - binds H = abc, T = []
[H|T] = []
Fails
Succeeds - binds A = 1, B = 2,
C = [3,4,5,6,7]
[H|T] = [1,2,3,4]
Succeeds - binds H = 1, T = [2,3,4]
[H|T] = [abc]
Succeeds - binds H = abc, T = []
[H|T] = []
Fails
下面会给出更多模式匹配的例子,给出一个模块用来计算列表等
8.Erlang中函数的定义必须在一个模块内(Module),并且模块和函数的名称都必须是atom,函数的参数可以是任何的Erlang类型或者数据结构,函数要被调用需要从模块中导出,函数调用的形式类似:
moduleName:funcName(Arg1,Arg2,...).
写我们的第一个Erlang程序,人见人爱的Hello World:
-module(helloWorld).
-export([run/1]).
run(Name)->
io:format("Hello World ~w~n",[Name]).
存为helloWorld.erl,在Erlang Shell中执行:-export([run/1]).
run(Name)->
io:format("Hello World ~w~n",[Name]).
2> c(helloWorld).
{ok,helloWorld}
3> helloWorld:run(dennis).
Hello World dennis
ok
打印出来了,现在解释下程序构造,{ok,helloWorld}
3> helloWorld:run(dennis).
Hello World dennis
ok
-module(helloWorld).
这一行声明了模块helloWorld,函数必须定义在模块内,并且模块名称必须与源文件名相同。-export([run/1]).
而这一行声明导出的函数,run/1指的是有一个参数的run函数,因为Erlang允许定义同名的有不同参数的多个函数,通过指定/1来说明要导出的是哪个函数。接下来就是函数定义了:
run(Name)->
io:format("Hello World ~w~n",[Name]).
大写开头的是变量Name,调用io模块的format方法输出,~w可以理解成占位符,将被实际Name取代,~n就是换行了。注意,函数定义完了要以句号.结束。然后执行c(helloWorld).编译源代码,执行:io:format("Hello World ~w~n",[Name]).
helloWorld:run(dennis);
9.内置的常用函数:
date()
time()
length([1,2,3,4,5])
size({a,b,c})
atom_to_list(an_atom)
list_to_tuple([1,2,3,4])
integer_to_list(2234)
tuple_to_list({})
hd([1,2,3,4]) %输出1,也就是列表的head,类似Lisp的car
tl([1,2,3,4]) %输出[2,3,4],也就是列表的tail,类似List的cdr
time()
length([1,2,3,4,5])
size({a,b,c})
atom_to_list(an_atom)
list_to_tuple([1,2,3,4])
integer_to_list(2234)
tuple_to_list({})
hd([1,2,3,4]) %输出1,也就是列表的head,类似Lisp的car
tl([1,2,3,4]) %输出[2,3,4],也就是列表的tail,类似List的cdr
10.常见Shell命令:
1)h(). 用来打印最近的20条历史命令
2)b(). 查看所有绑定的变量
3) f(). 取消(遗忘)所有绑定的变量。
4) f(Val). 取消指定的绑定变量
5) e(n). 执行第n条历史命令
6) e(-1). 执行上一条shell命令
11.又一个不知道怎么翻译的概念——Guard。翻译成约束?呵呵。用于限制变量的类型和范围,比如:
number(X) - X 是数字
integer(X) - X 是整数
float(X) - X 是浮点数
atom(X) - X 是一个atom
tuple(X) - X 是一个元组
list(X) - X 是一个列表
length(X) == 3 - X 是一个长度为3的列表
size(X) == 2 - X 是一个长度为2的元组
X > Y + Z - X >Y+Z
X == Y - X 与Y相等
X =:= Y - X 全等于Y
(比如: 1 == 1.0 成功
1 =:= 1.0 失败)
为了方便比较,Erlang规定如下的比较顺序:integer(X) - X 是整数
float(X) - X 是浮点数
atom(X) - X 是一个atom
tuple(X) - X 是一个元组
list(X) - X 是一个列表
length(X) == 3 - X 是一个长度为3的列表
size(X) == 2 - X 是一个长度为2的元组
X > Y + Z - X >Y+Z
X == Y - X 与Y相等
X =:= Y - X 全等于Y
(比如: 1 == 1.0 成功
1 =:= 1.0 失败)
number < atom < reference < port < pid < tuple < list
其中pid就是process的id。12.忘了介绍apply函数,这个函数对于熟悉javascript的人来说很亲切,javascript实现mixin就得靠它,它的调用方式如下:
apply(Mod, Func, Args),三个参数分别是模块、函数以及参数列表,比如调用我们的第一个Erlang程序:if和case语句都有一个问题,就是当没有模式匹配或者Grard都是false的时候会导致error,这个问题case可以增加一个类似java中default的:apply(helloWorld,run,[dennis]).13.if和case语句,if语句的结构如下:
if
Guard1 ->
Sequence1 ;
Guard2 ->
Sequence2 ;
...
end
而case语句的结构如下:case Expr of
Pattern1 [when Guard1] -> Seq1;
Pattern2 [when Guard2] -> Seq2;
PatternN [when GuardN] -> SeqN
end
case Fn of
_ ->
true
end
通过_指代任意的Expr,返回true,而if可以这样:_ ->
true
end
if
true ->
true
end
一样的道理。case语句另一个需要注意的问题就是变量范围,每个case分支中定义的变量都将默认导出case语句,也就是在case语句结束后可以被引用,因此一个规则就是每个case分支定义的变量应该一致,不然算是非法的,编译器会给出警告,比如:true ->
true
end
f(X) ->
case g(X) of
true -> A = h(X), B = A + 7;
false -> B = 6
end,
h(A).
case g(X) of
true -> A = h(X), B = A + 7;
false -> B = 6
end,
h(A).
如果执行true分支,变量A和变量B都被定义,而如果执行的false分支,只有变量B被定义,可在case语句执行后,h(A)调用了变量A,这是不安全的,因为变量A完全可能没有被定义,编译器将给出警告
variable 'A' unsafe in 'case' (line 10)
14.给出一些稍微复杂的模型匹配例子,比如用于计算数字列表的和、平均值、长度、查找某元素是否在列表中,我们把这个模块定义为list:
-module(list).
-export([average/1,sum/1,len/1,double/1,member/2]).
average(X)->sum(X)/len(X).
sum([H|T]) when number(H)->H+sum(T);
sum([])->0.
len([_|T])->1+len(T);
len([])->0.
double([H|T]) -> [2*H|double(T)];
double([]) -> [].
member(H, [H|_]) -> true;
member(H, [_|T]) -> member(H, T);
member(_, []) -> false.
细细体会,利用递归来实现,比较有趣,这其实与Lisp中利用尾递归来实现迭代是一样的道理,[H|T]的形式类似Lisp中的car、cdr操作。_用于指代任意的变量,当我们只关注此处有变量,但并不关心变量的值的时候使用。用分号;来说明是同一个函数定义,只是不同的定义分支,通过模式匹配来决定调用哪个函数定义分支。-export([average/1,sum/1,len/1,double/1,member/2]).
average(X)->sum(X)/len(X).
sum([H|T]) when number(H)->H+sum(T);
sum([])->0.
len([_|T])->1+len(T);
len([])->0.
double([H|T]) -> [2*H|double(T)];
double([]) -> [].
member(H, [H|_]) -> true;
member(H, [_|T]) -> member(H, T);
member(_, []) -> false.
另一个例子,计算各种图形的面积,也是课程中给出的例子:
-module(mathStuff).
-export([factorial/1,area/1]).
factorial(0)->1;
factorial(N) when N>0->N*factorial(N-1).
%计算正方形面积,参数元组的第一个匹配square
area({square, Side}) ->
Side * Side;
%计算圆的面积,匹配circle
area({circle, Radius}) ->
% almost :-)
3 * Radius * Radius;
%计算三角形的面积,利用海伦公式,匹配triangle
area({triangle, A, B, C}) ->
S = (A + B + C)/2,
math:sqrt(S*(S-A)*(S-B)*(S-C));
%其他
area(Other) ->
{invalid_object, Other}.
1> c(mathStuff).
{ok,mathStuff}
2> mathStuff:area({square,2}).
4
3> mathStuff:area({circle,2}).
12
4> mathStuff:area({triangle,2,3,4}).
2.90474
5> mathStuff:area({other,2,3,4}).
{invalid_object,{other,2,3,4}}
{ok,mathStuff}
2> mathStuff:area({square,2}).
4
3> mathStuff:area({circle,2}).
12
4> mathStuff:area({triangle,2,3,4}).
2.90474
5> mathStuff:area({other,2,3,4}).
{invalid_object,{other,2,3,4}}
Erlang使用%开始单行注释。
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