- Scheme (язык программирования)
-
Scheme Семантика: Тип исполнения: Появился в: 1970 г.
Автор(ы): Гай Стил и Джеральд Сассмен
Типизация данных: строгая, динамическая
Основные реализации: PLT Scheme, MIT Scheme, Scheme48, Guile, Диалекты:
множество
Испытал влияние: Повлиял на: Scheme — это функциональный язык программирования, один из двух наиболее популярных в наши дни диалектов языка Лисп (другой популярный диалект — это Common Lisp). Авторы языка Scheme — Гай Стил (Guy L. Steele) и Джеральд Сассмен (Gerald Jay Sussman) из Массачусетского технологического института — создали его в середине 1970-х годов.
Содержание
Введение
При разработке Scheme упор был сделан на элегантность и простоту языка. Философия языка подчёркнуто минималистская. Его цель — не сваливать в кучу разные полезные конструкции и средства, а напротив — удалить слабости и ограничения, вызывающие необходимость добавления в язык новых возможностей. В результате, Scheme содержит минимум примитивных конструкций и позволяет выразить все, что угодно путём надстройки над ними. В качестве примера можно указать, что язык использует 2 механизма организации циклов :
- «остаточная» или «хвостовая» рекурсия (англ. tail recursion)
- итеративный подход (в котором используются временные переменные для сохранения промежуточного результата).
Scheme был первым диалектом Лиспа, применяющим исключительно статические (а не динамические) области видимости переменных, гарантирующим оптимизацию хвостовой рекурсии и поддерживающим данные булевского типа (#t и #f вместо традиционно неуклюжих T и NIL). Он также был одним из первых языков, непосредственно поддерживающих продолжения (англ. continuations). Начиная со спецификации R^5RS, язык приобрел исключительно мощное и удобное средство для записи макросов на основе шаблонов синтаксического преобразования с «соблюдением гигиены» (англ. hygienic_macro). В Scheme также реализована «сборка мусора» (англ. garbage collection), то есть автоматическое освобождение памяти от неиспользуемых более объектов.
В качестве базовых структур данных язык использует списки и одномерные массивы («векторы»). В соответствии с декларируемым минимализмом, (пока) нет стандартного синтаксиса для поддержки структур с именованными полями, а также средств ООП — все это может быть реализовано программистом по его предпочтению, хотя большинство реализаций языка предлагают готовые механизмы.
Как курьёз, можно отметить, что первоначальное название языка Schemer было изменено на настоящее из-за тогдашнего ограничения на длину имён файлов в ITS.
Примеры
Простые математические операции
(+ 2 (* 2 2)) (+ 1 2 3 4)
Вызов каждой операции (или функции) представляется списком, в котором символ операции (который, в сущности, является именем функции) всегда занимает начальную позицию.
Предикаты типа
(number? 5) (number? "foo") (string? "foo")
По соглашению, имена всех предикатов заканчиваются символом
?
.Проверки на равенство
(eq? "foo" "bar") (eq? 5 (+ 2 3)) (eq? (eq? 2 3) (eq? 3 4))
Определение макросов для традиционных операций push/pop
(define-syntax push! (syntax-rules () ((push! x l) (set! l (cons x l))))) (define-syntax pop! (syntax-rules () ((pop! l) (let ((x (car l))) (set! l (cdr l)) x))))
Определение функций
;; факториал в (неэффективном) рекурсивном стиле (define (fact x) (if (< x 3) x (* (fact (- x 1)) x))) ;; функция Фибоначчи — требует двойной рекурсии (define (fib n) (cond ((= n 0) 0) ((= n 1) 1) (else (+ (fib (- n 1)) (fib (- n 2)))))) ;; сумма элементов списка в характерном для Scheme стиле ;; (вспомогательная функция loop выражает цикл с помощью ;; хвостовой рекурсии и переменной-аккумулятора) (define (sum-list x) (let loop ((x x) (n 0)) (if (null? x) n (loop (cdr x) (+ (car x) n))))) (fact 14) (fib 10) (sum '(6 6 6 100)) (sum (map fib '(1 2 3 4)))
Определение функции должно соответствовать следующему прототипу:
(define имя_функции (lambda (список_аргументов) (реализация_функции))),
хотя на практике чаще используют сокращённую форму:
(define (имя_функции аргументы) (реализация_функции)).
Ввод / Вывод
(write (+ (read) (read)))
Ссылки
Русскоязычные ссылки
- Все про Scheme — страница, посвящённая языку Scheme.
- — сообщество в LiveJournal, посвящённое языку Scheme
Англоязычные ссылки
- A large collection of Scheme resources. Большая коллекция ресурсов по Scheme.
- DrScheme Интерпретатор DrScheme
- MIT/GNU Scheme Свободная (GPL-licensed) реализация для x86 архитектуры. Работает на GNU/Linux, IBM OS/2, и Microsoft Windows.
- Chez Scheme Бесплатная реализация интерпретатора Scheme и коммерческий Scheme компилятор для Microsoft Windows и нескольких
- Chicken Интерпретатор Scheme, поддерживающий трансляцию в C.
- Gauche Интерпретатор Scheme
- Guile «Официальный» язык расширений . Этот интерпретатор Scheme реализован как библиотека, позволяющая приложениям создавать внутренний интерпретатор Scheme.
- The PLT Scheme suite Пакет программ для Scheme, для Windows, Mac, и Unix платформ. Включает интерпретатор (MzScheme), графические утилиты (MrEd), учебно-ориентированный графический редактор (DrScheme), и ряд других компонентов, в том числе ODBC библиотеки.
- Kawa Программа для Scheme, написанная на
- Community Scheme Wiki Вики ресурсы по языку Scheme.
Учебники на английском
- Structure and Interpretation of Computer Programs
- Видео-лекции «Structure and Interpretation of Computer Programs», Harold Abelson и Gerald Jay Sussman
- The Scheme Programming Language, R. Kent Dybvig
Основные языки программирования Используемые
в разработкеПрочие
Wikimedia Foundation. 2010.