Кэмл

Кэмл

Парадигма	Мультипарадигма : функциональная , императивная
Семья	МЛ
Разработано	Жерар Юэ , Ги Кузино, Аскандер Суарес, Пьер Вайс, Мишель Мони (Heavy Caml), Ксавье Лерой (Caml Light)
Разработчик	INRIA , ЭНС
Впервые появился	1985 ; 40 лет назад ( 1985 )
Стабильный релиз	0.75 [1] / 26 января 2002 г. ; 22 года назад ( 2002-01-26 )
Дисциплина набора текста	предполагаемый , статический , сильный
Управление памятью	автоматический
ОС	Кроссплатформенность : Unix , Linux , macOS ; Windows
Лицензия	QPL 1, LGPL 2 (Caml Light)
Веб-сайт	caml.inria.fr
Под влиянием
МЛ
Под влиянием
OCaml

Caml (первоначально аббревиатура от Categorical Abstract Machine Language ) — многопарадигмальный , универсальный , высокоуровневый , функциональный язык программирования , являющийся диалектом семейства языков программирования ML . Caml был разработан во Франции во Французском институте исследований в области компьютерных наук и автоматизации (INRIA) и Высшей нормальной школе (Париж) (ENS).

Caml статически типизирован , строго оценивается и использует автоматическое управление памятью . OCaml , главный потомок Caml, добавляет в язык множество функций, включая слой объектно-ориентированного программирования (объектный).

Далее #представлено приглашение Caml.

Программа «Hello, World!» — это:

print_endline  "Привет, мир!" ;;

Многие математические функции, такие как факториал, наиболее естественно представлены в чисто функциональной форме. Следующая рекурсивная, чисто функциональная функция Caml реализует факториал:

пусть  рек  факт  n  =  если  n = 0  , то  1  иначе  n  *  факт ( n  -  1 );;

Функцию можно эквивалентно записать, используя сопоставление с образцом :

пусть  факт_реф  = функция  | 0 -> 1 | n - > n * факт ( n - 1 );;             

Последняя форма представляет собой математическое определение факториала как рекуррентного соотношения.

Обратите внимание, что компилятор вывел тип этой функции как , что означает, что эта функция отображает целые числа в целые числа. Например, 12! — это:int -> int

 #  факт  12 ;;  -  :  int  =  479001600

Поскольку Caml является функциональным языком программирования , в программах Caml легко создавать и передавать функции. Эта способность имеет очень много применений. Вычисление числовой производной функции является одним из примеров. Следующая функция Caml dвычисляет численную производную заданной функции fв заданной точке x:

пусть  d  delta  f  x  =  ( f  ( x  +.  delta )  -.  f  ( x  -.  delta ))  /.  ( 2 .  *.  delta );;

Эта функция требует небольшого значения delta. Хорошим выбором для дельты является кубический корень машинного эпсилона . ^{[ требуется ссылка ]} .

Тип функции dуказывает, что она отображает a floatна другую функцию с типом . Это позволяет нам частично применять аргументы. Этот функциональный стиль известен как каррирование . В этом случае полезно частично применить первый аргумент к , чтобы получить более специализированную функцию:(float -> float) -> float -> floatdeltad

#  пусть  d  =  d  ( sqrt  epsilon_float );; val  d  :  ( float  ->  float )  ->  float  ->  float  =  < fun >

Обратите внимание, что выведенный тип указывает, что замена dожидает функцию с типом в качестве первого аргумента. Мы можем вычислить численное приближение к производной at с помощью:float -> float${\displaystyle x^{3}-x-1}$${\displaystyle x=3}$

#  d  ( fun  x  ->  x  *.  x  *.  x  -.  x  -.  1 .)  3 .;; -  :  float  =  26 .

Правильный ответ — .${\displaystyle f'(x)=3x^{2}-1\rightarrow f'(3)=27-1=26}$

Функция dназывается " функцией высшего порядка ", потому что она принимает другую функцию ( f) в качестве аргумента. Двигаясь дальше, можно создать (приблизительную) производную f, применяя, dопуская xаргумент:

#  пусть  f'  =  d  ( fun  x  ->  x  *.  x  *.  x  -.  x  -.  1 .)  ;; значение  f'  :  float  ->  float  =  < fun >

Концепции каррированных и высших функций явно полезны в математических программах. Эти концепции в равной степени применимы к большинству других форм программирования и могут использоваться для факторизации кода гораздо более агрессивно, что приводит к более коротким программам и меньшему количеству ошибок.

Одномерное вейвлет- преобразование Хаара для списка чисел длиной в целочисленную степень двойки может быть очень лаконично реализовано в Caml и является прекрасным примером использования сопоставления с образцом для списков, при котором пары элементов ( и ) берутся из начала списка и их суммы и разности сохраняются в списках и , соответственно:h1h2sd

#  let  haar  l  =  let  rec  aux  l  s  d  =  сопоставить  l ,  s ,  d  с  [ s ],  [] ,  d  ->  s  ::  d  |  [] ,  s ,  d  ->  aux  s  []  d  |  h1  ::  h2  ::  t ,  s ,  d  ->  aux  t  ( h1  +  h2  ::  s )  ( h1  -  h2  ::  d )  |  _  ->  invalid_arg  "haar"  in  aux  l  []  [] ;; val  haar  :  int  list  ->  int  list  =  < fun >

Например:

 #  хаар  [ 1 ;  2 ;  3 ;  4 ;  - 4 ;  - 3 ;  - 2 ;  - 1 ];;  -  :  int  список  =  [ 0 ;  20 ;  4 ;  4 ;  - 1 ;  - 1 ;  - 1 ;  - 1 ]

Сопоставление с образцом позволяет представлять сложные преобразования ясно и лаконично. Более того, компилятор Caml превращает сопоставление с образцом в очень эффективный код, что порой приводит к программам, которые короче и быстрее, чем эквивалентный код, написанный с оператором case (Cardelli 1984, стр. 210.).

Первая реализация Caml была написана на языке Lisp Аскандером Суаресом в 1987 году во Французском институте исследований в области компьютерных наук и автоматизации (INRIA). ^[2]

Его преемник, Caml Light , был реализован на языке C Ксавье Леруа и Дэмиеном Долигесом ^[2] , а оригинал получил прозвище «Heavy Caml» из-за более высоких требований к памяти и процессору. ^[2]

Caml Special Light был еще одним полным переписыванием, которое добавило мощную модульную систему к основному языку. Он был дополнен объектно-ориентированным программным (объектным) слоем, чтобы стать Objective Caml , в конечном итоге переименованным в OCaml .

• Категориальная абстрактная машина
• OCaml

• Функциональный подход к программированию с использованием Caml. Архивировано 24 декабря 2007 г. на Wayback Machine Гаем Кузино и Мишелем Мони.
• Карделли, Лука (1984). Составление функционального языка Симпозиум ACM по LISP и функциональному программированию , Ассоциация вычислительной техники.

• Официальный сайт , INRIA