Portál AbcLinuxu, 30. dubna 2025 14:50
Scheme je oblíbený výukový programovací jazyk. Učí se v něm programovat například studenti Bostonské univerzity, MIT, Rice University, ... a také Univerzity Palackého v Olomouci. Pojďte se jej naučit i vy.
V polovině sedmdesátých let minulého století měli pánové G. Sussman a G. Steele z MIT potřebu osahat si v praxi Hewittovu teorii aktorů. Žádný z tehdejších programovacích jazyků jim nebyl dost dobrý, a proto se rozhodli pro vytvoření jazyka vlastního. Implementovali jej v LISPu a pojmenovali Schemer, tedy podle vzoru pro pojmenovávání jazyků pro umělou inteligenci (Planner, Conniver). Jelikož ale jimi používaný operační systém ITS omezoval délku názvu adresáře na pouhých šest znaků, ustálil se název Scheme. Veřejnosti byl Scheme představeno prostřednictvím publikací Scheme: an interpreter for extended lambda calculus, LAMBDA: The Ultimate Imperative a LAMBDA: The Ultimate Declarative. Nově vzniklý jazyk neměl být cílem, nýbrž prostředkem, a tudíž byla jeho specifikace velmi přímočará. Standard jazyka byl definován v roce 1978 v dokumentu Revidovaná zpráva o Scheme, dialektu LISPu a jednou za čas je aktualizován prostřednictvím padesátistránkového textu Revize revize reportu Scheme, aneb neobvyklý LISP, kde se s každou aktualizací zvyšuje počet slov "revize". Současným standardem je R5RS a blíží se R6RS.
Scheme je, jak již bylo zmíněno, dialektem jazyka LISP. To jej předurčuje k funkcionální orientaci a také k přeplněnosti závorkami; však se říká, že LISP je zkratkou z "Lost In Stupid Parentheses" ("Ztracen v pitomých závorkách").
Základem všeho jsou seznamy a ty se dále vyhodnocují..., ale o tom až v příštím díle tohoto seriálu.
Scheme je jazyk silně a dynamicky typovaný. To znamená, že překladač nepovolí přiřazení nesprávné hodnoty (je vyžadováno explicitní přetypování) a také není nutno deklarovat proměnné.
Scheme je velmi jednoduchý jazyk (vždyť standard má pouhých 50 stran, viz výše). V praxi se téměř nepoužívá (čestnými výjímkami jsou skriptovací jazyk v GIMPu a Scheme Shell -- SCSH), což je skvělé pro výuku, neboť není nutné zabývat se technickými detaily důležitými právě pro praxi (jako je tomu třeba u C++). Díky akademickému původu se ve Scheme snadno navrhují algoritmy. Pro úplnost dodávám seznam škol, na nichž se Scheme vyučuje.
Existuje celá řada překladačů Scheme, většinou se jedná o interaktivní interprety. Liší se od sebe až ve složitějších záležitostech, proto je v podstatě jedno, který si vyberete. Doporučuji vývojové prostředí DrScheme, které využívá překladač PLT Scheme.
Řekněme, že mám nainstalované PLT Scheme a chci jej spustit:
mzscheme Welcome to MzScheme version 360, Copyright (c) 2004-2006 PLT Scheme Inc. >
Na posledním řádku vidíme výzvu, do té můžeme něco napsat:
> 1 + 1 1 > #<primitive:+> > 1 >
Čekali bychom, že se vyhodnotí zadaný výraz, ale stalo se cosi podivného. Může za to fakt, že Scheme má syntaxi založenou na LISPu, a tudíž by daný výraz měl vypadat poněkud jinak. O tom ovšem až příště.
Interpret ukončíte stisknutím znaku konce souboru, tedy Ctrl + D.
V příštím článku o Scheme si ukážeme, jak se vyhodnocují výrazy, a seznámíme se s proměnnými a procedurami.
Pokračování by měla být celkem dvě. V druhém díle budou zahrnuty podmínky a také rekurze, ve třetím pak tečkové páry. Pokud máte zájem o hlubší studium jazyka Scheme, přečtěte si standard R5RS nebo povedená skripta Univerzity Palackého.
(display "Hello World!")(newline)
public static int
… az do konca zivota.
C++ (a v mensej miere aj Java) je ale dobry jazyk, ked uz clovek programovat vie a rovnako vie, preco ho chce pouzit (typicky rychlost programu alebo sprava pamate). Skoda len, ze takych ludi je desiva mensina. Tolko moj dnesny povzdych s vyse uvedenym clankem je potiz -- ze vlastne krome par vtipku a strucneho uvodu nic neresi... ani prefixovou notaci, natoz proces vyhodnocovani, na toz vubec podstatu lisp-like jazyku.... mozna by to chtelo cely serial malinko zhutnit...Přesně o to mi šlo – není problém napsat pár článků o syntaxi Scheme, o tom, jak se píšou podmínky atd. Ale zrovna u jazyků LISPovské rodiny je celkem vhodné se rozepsat i o jejich podstatě a filozofii. A to už není jen tak... No bezva, tak to už jsme dva, kdo budeme na Kyosukeho vyvíjet mírný nátlak v mezích zákona.
seznam[::-1]
zvykl na (reverse seznam)
protože to druhé je oproti tomu prvnímu šíleně nečitelné a nepraktické. <type 'reversed'>
". Netuším, co to má znamenat (představuju si, že typy pasují skutečně k typům hodnot, jako je float, int, list a podobně), ale moje představa je taková, že objektový jazyk by mohl mít něco jako univerzální API pro sekvence - jako že když nad objektem zavolám o.reversed()
, vrátí mi objekt stejného typu, jen pozadu. Když chci udělat vlastní typ s rozhraním sekvence, netuším, jak ho pro reversed(o)
přetížím (pokud Python nemá CLOSoidní objektový systém, jako má třeba Gauche), leda, že bych všude psal type(a)(reversed(a))
, což je ukrutné. o.reverse()
je zase destruktivní.
Koukám teď, že sorted(o)
bude téhož zrna. Nemám námitky proti Pythonu jako jazyku (nebo jen víceméně malé), ale spíš proti takovýmhle věcem. ;; Funkce přijímá matici A velikosti (m x n) [(sloupce x řádky)] ;; a matici B velikosti (o x m). Vrací matici ;; velikosti (o x n). (define (mmul A B) (let ((m (array-length A 1)) ;; Počet sloupců matice A (vlevo) (n (array-length A 0)) ;; Počet řádků matice A (vlevo) (o (array-length B 1))) ;; Počet sloupců matice B (nahoře) (tabulate-array (shape 0 o 0 n) ;; Generujeme prvky výsledku (lambda (i j) ;; (o x n) po řádcích. (sum-ec (: k 0 m) ;; Sečteme pro všechny (* (array-ref A i k) ;; sloupce A a řádky B (array-ref B k j)))))))Ale nejsem až taký dobrý schemař, třeba mě časem napadne i něco lepšího.
Za prve, LispMe prostredi je hodne spartanske, a ja ho musel pouzit, protoze jsem nic jineho k ruce nemel (i kdyz je fakt, ze jsem se Scheme trochu naucit chtel).Já myslím, že od prostředí s pár sty kilobajty se toho zas až tolik čekat nedá...
Patrne proto jste pouzil funkce z urcite (ne)standardni knihovny, ktere tuto komplikaci odstinuji.Standardní. Ale upozorňuji, že to nejsou všechno funkce, comprehensions jsou syntaktické rozšíření (ostatně je máte i v Pythonu). Nicméně tahle rozšíření prošla peer-review, jsou již několik let v platnosti a většina dobrých implementací je přijala. (Stejně jako se časem přidávaly věci do Pythonu.) Pokud jde o použitelnost, s tím se dá souhlasit: Dost často je dobré mít nástroj bližší běžným potřebám. I proto (pokud jde o Scheme) používám Gauche, které mě nenutí dělat spoustu i z mého pohledu zbytečných věcí (ilustrativní jsou třeba regexpy a jejich přímá aplikace jako v Perlu nebo Ruby, namísto toho, abych s nimi musel proskakovat nějakými funkcemi). Ostatně i Python je taková praktičtější verze Lispu, tedy aspoň to tvrdí Peter Norvig.
Jde o to, ze funckionalne clovek (tj. v rekurzivnich smyckach misto iterativnich smycek) clovek dost casto neuvazuje. Patrne proto jste pouzil funkce z urcite (ne)standardni knihovny, ktere tuto komplikaci odstinuji.Ano, takto uvažuje mnohem častěji implementátor jazyka než jeho uživatel. Nicméně v lispovských jazycích může být uživatel jazyka sám sobě jeho implementátorem a tak mu je tail recurision poskytnuta jako základní prostředek k vlastním implementacím jazykových fíčur. Od toho, aby člověk používal konstrukce méně abstraktní a více názorné, jsou tu makra a funkce vyššího řádu (někdy je lepší to, někdy zase ono, a řeší to tak i Python a přiznává to i Guido). Tvrdit, že Scheme je špatné, protože řeší smyčky rekurzivní aplikaci procedur, je asi tak moudré, jako tvrdit, že Cčko je špatné, protože má goto a protože všechny ty whily a fory nakonec skončí jako
Jc <adresa>
. Nikdo nikoho v Cčku nenutí psát smyčky pomocí goto. (Když už jsme u těch analogií. gosh> (use gauche.array) #<undef> gosh> (define A #,(<array> (0 2 0 2) 10 2 0 -3)) A gosh> (define B #,(<array> (0 2 0 2) 2 1 -1 2)) B gosh> (array-mul A B) #,(<array> (0 2 0 2) 18 14 3 -6) gosh> (array-expt A 2) #,(<array> (0 2 0 2) 100 14 0 9)(Aneb "vždycky se podívej pořádně, co vlastně máš ve standardní knihovně svého jazyka..."
(define A '((1 0 2) (-1 3 1))) (define B '((3 1) (2 1) (1 0))) ;; testovaci matice A, B (define multiply_matrix (lambda (A B) (let create_rows ((A A)) (if (null? A) '() (cons (let create_member ((B B)) (if (null? (car B)) '() (cons (apply + (map * (car A) (map car B))) (create_member (map cdr B))))) (create_rows (cdr A))))))) (multiply_matrix A B) :==> ((5 1) (4 2))
(define multiply_matrix (lambda (A B) (map (lambda (x) (let create_member ((B B)) (if (null? (car B)) '() (cons (apply + (map * x (map car B))) (create_member (map cdr B)))))) A)))
(define (matrix-multiply a b) (map (lambda (lx) (map (lambda (ly) (apply + (map * lx ly))) (matrix-transpose b))) a))
(define (matrix-multiply a b) (map (lambda (lx) (map (lambda (ly) (apply + (map * lx ly))) (apply map list b))) a))BTW, je to takhle o dva znaky kratší - jak že bylo to řešení v Pythonu na tři řádky?
array-mul
, co jsem nakonec v Gauche našel. (map <něco> A)
) byl celkem jasný a na konec (transpozici) jsem přišel kdysi před lety ještě v Pythonu (akorát tam jsem ho dělal přes b_transposed = zip(*b)
map
a apply
kroužícími hlavou. (Hmmm, to ale taky není zrovna nejlepší naplnění slova "střízlivý"... (apply map list '((1 2 3) (4 5 6))) => (map list '(1 2 3) '(4 5 6)) => ;; (map f list1 list2 list3 ... listn) -> \ (cons (f (car list1) (car list2) (car list3) ... (car listn)) (map f (cdr list1) (cdr list2) (cdr list3) ... (cdr listn))) (cons (list 1 4) (cons (list 2 5) (cons (list 3 6) '()))) => '((1 4) (2 5) (3 6))
t([[]|_]) -> []; t(X) -> [ [ H || [H|_]<-X ] % cut heads | t([ T || [_|T]<-X ]) % transpose tails ].Ten scheme map je něco jako erlangový zipwith, ale zipwithN. Je to mnohem pružnější, protože erlangový map umí pracovat jen s jedním seznamem.
(map * lx ly)
o kousek vlevo byla "brnkačka", tak snad není problém pochopit ani tohle. apply
definováno tak, že poslední argument (zde b) musí být seznam, který se připojí na seznam argumentů volané procedury. Všechny předchozí s výjimkou prvního se připojí před něj, a první poslouží jako operátor. Názorněji: (apply + 1 2 3 '(4 5 6))
je totéž, co (+ 1 2 3 4 5 6)
. (BTW, apply
přece taky patří do "brnkačky"... (apply map list '((1 2 3) (4 5 6))) => (map list '(1 2 3) '(4 5 6))me z toho leze:
(apply map list '((1 2 3) (4 5 6))) => (map (list '(1 2 3) '(4 5 6)))
(apply a b c)
vede na `(a (b ,@c))
? Jaký by to mělo smysl? U mně (apply a b c)
zásadně vede na `(a b ,@c)
, a je to tak i ve specifikaci.
Globální (dynamicky vázané) proměnné se (aspoň v CL) docela hodí pro defaultní parametry funkcí, pokud je jeden netouží psát. Jak tohle řešit bez nich?
clhs pro write:
Parameter Corresponding Dynamic Variable array *print-array* base *print-base* case *print-case* circle *print-circle* escape *print-escape* gensym *print-gensym* length *print-length* level *print-level* lines *print-lines* miser-width *print-miser-width* pprint-dispatch *print-pprint-dispatch* pretty *print-pretty* radix *print-radix* readably *print-readably* right-margin *print-right-margin*
A pořád mi není jasné, jak se principiálně liší globální proměnná od globální funkce - a ty snad ve Scheme jsou morálně bez problému, ne? Ostatně měl jsem za to, že globální proměnné tam taky máte.
Jinak místní schemeři (little, seasoned i reasoned) mě asi nebudou mít rádi, ale myslím, že pro praktické účely je CL často použitelnější (aspoň pokud mluvíme opravdu o holých standardech), byť nabízí více možností a tak je méně čisté - zmiňované do macro (v obou standardech) je IMHO opravdu pruda a méně čitelné než obdobná loop konstrukce. Kromě toho je k dispozici i funkcionálně čistší kombinace map/reduce (což je možná ve scheme taky, ne? Nebo si to lze aspoň napsat s rekurzí), a samozřejmě i ta proklatá rekurze :)
zmiňované do macro (v obou standardech) je IMHO opravdu pruda a méně čitelné než obdobná loop konstrukce.A právě proto máme základní odpověď na scoping, control flow a vůbec, totiž SRFI-42.
Olomouc, no jo ta stodola na kopci.
Stodola pod kopcem. A mám pocit, že ta stodola tady byla dřív než Praha.
Jinak v komerci jazyk na .... moc sem si zneho neodnesl a v realu jsem ho uz nevidel.
Každému co jeho jest. Je dobře, že v komerci moc není -- zmizela by část vhodnosti pro výuku.
LISP is worth learning for a different reason — the profound enlightenment experience you will have when you finally get it. That experience will make you a better programmer for the rest of your days, even if you never actually use LISP itself a lot.btw. osobne muzu rict, treba ze az diky uzaverum ve schemu se me podarilo poradne pochopit anonymni tridy v jave... a pak ze to s realnym svetem nema nic spolecneho.
delej
má obsahovať funkciu, ktorá sa má volať. V tom prípade to bude takto (s ešte malo úpravou, kedy tá funkcia bude brať ako argument počítadlo)
(define (pokud od do delej) (cond ((>= do od) (delej od) (pokud (+ 1 od) do delej))))A volať sa to bude takto
(pokud 1 5 (lambda (x) (display x) (newline)))Citácia tu nikde potrebná nebude. Dá sa síce napísať makro, ktoré by to volanie
pokud
expandovalo na (do - od + 1)
volaní zadaného kódu delej
, ale to Vy zjavne nepotrebujete.
(#f #f)
coby parametr if
-u mělo mít hodnotu?
ISSN 1214-1267, (c) 1999-2007 Stickfish s.r.o.