Adressen. Praktikum Funktionale Programmierung Organisation und Überblick. Termine. Studienleistung

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1 Adressen Adressen, Termine Studienleistung Praktikum Funktionale Programmierung Organisation und Überblick Dr. David Sabel Büro und Raum 216, Robert-Mayer-Str Sommersemester 2015 Webseite zur Veranstaltung Aktuelle und organisatorische Informationen Unterlagen zur Veranstaltung: Skript, Folien, Aufgaben Referenzen auf Bücher, Webseiten, Programmiersprachen usw. Stand der Folien: 16. April FP-PR Organisation und Überblick Sommersemester 2015 D. Sabel 2/19 Termine Adressen, Termine Studienleistung Adressen, Termine Studienleistung Studienleistung Regelmäßiges Treffen Donnerstag 14-16, Seminarraum 205a Präsentation der Programme Insgesamt 3 mal Das erste Mal in ca. 3 Wochen Termin individuell pro Gruppe Gruppen Es sollen je 3 4 Teilnehmer eine Gruppe bilden. Studienleistung Wird vergeben, wenn sämtliche Aufgaben erfolgreich bearbeitet wurden, dazu gehört Implementierung der geforderten Programme Testen der Implementierung Kommentierung und Dokumentation der Programme akzeptierte Ausarbeitung (Protokoll) Präsentation der Implementierung FP-PR Organisation und Überblick Sommersemester 2015 D. Sabel 3/19 FP-PR Organisation und Überblick Sommersemester 2015 D. Sabel 4/19

2 Adressen, Termine Studienleistung Ausarbeitung Adressen, Termine Studienleistung Präsentation der Ergebnisse Erläuterung der Grundlagen, die zur Lösung der Aufgabe notwendig waren. Beschreibung der Lösung ein Protokoll, das den Prozess der Problemlösung dokumentiert: Zeiten, Aufteiltung der Tätigkeiten, usw. Dokumentation der durchgeführten Tests kurze Vorführung der Programme kurze Erläuterung der Lösung jeder aus einer Gruppe sollte etwas vortragen Eine Ausarbeitung pro Gruppe, allerdings muss diese dreimal (aktueller Stand) abgeben werden! FP-PR Organisation und Überblick Sommersemester 2015 D. Sabel 5/19 FP-PR Organisation und Überblick Sommersemester 2015 D. Sabel 6/19 Haskell Haskell Werkzeuge Code-Verwaltung Haskell Werkzeuge Code-Verwaltung Werkzeuge: Happy, Haddock Haskell Platform Homepage des GHC Zum Generieren des Parsers wird der Parsergenerator Happy verwendet: Homepage von Happy Für die implementierten Programme soll mit Haddock eine HTML-Dokumentation erstellt werden. Homepage von Haddock FP-PR Organisation und Überblick Sommersemester 2015 D. Sabel 7/19 FP-PR Organisation und Überblick Sommersemester 2015 D. Sabel 8/19

3 Haskell Werkzeuge Code-Verwaltung Concurrent Versions System (CVS) Ein Interpreter für CHF Die Bestandteile sind: CHF = Concurrent Haskell mit Futures Quellenverwaltung per CVS. Für jeden Teilnehmer gibt es einen User. Für jede Gruppe ein CVS-Repository CVS Server: kite.ki.informatik.uni-frankfurt.de Funktionale Kernsprache mit monadischem IO MVars = Speicherplätze die voll oder leer sind takemvar liest den Wert aus einer gefüllten MVar und entleert sie putmvar schreibt einen Wert in eine leere MVar Operationen warten (Thread ist blockiert) falls die MVar leer (takemvar) bzw. voll (putmvar) Futures = Nebenläufige Threads, die einen Wert berechnen Andere Threads können diese Werte benutzen Berechnungen erfolgen monadisch aufgrund der Speicherzugriffe FP-PR Organisation und Überblick Sommersemester 2015 D. Sabel 9/19 FP-PR Organisation und Überblick Sommersemester 2015 D. Sabel 10/19 Projektübersicht Drei Teile Teil 1: Lexen und Parsen Teil 2: Typecheck und Transformation in einfacherere Syntax Teil 3: Abstrakte Maschinen FP-PR Organisation und Überblick Sommersemester 2015 D. Sabel 11/19 FP-PR Organisation und Überblick Sommersemester 2015 D. Sabel 12/19

4 CHF Syntax CHF Syntax (2) Ausdrücke Expr e Expr ::= x Variable me Monadischer Ausdruck (λx e) Abstraktion (e 1 e 2 ) Anwendung (c e 1... e ar(c) ) Konstruktoranwendung (seq e 1 e 2 ) seq-ausdruck (case T e of { (c T,1 x 1... x ar(ct,1 )) e T,1 ; case-ausdruck... (c T, T x 1... x ar(ct, T )) e T, T }) (letrec x 1 = e 1 ;... ; x n = e n in e) letrec-ausdruck Monadische Ausdrücke MExpr: me MExpr ::= (return e) return-operator (e 1 >>= e 2 ) bind -Operator (future e) future-operator (newmvar e) newmvar-operator (takemvar e) takemvar-operator (putmvar e 1 e 2 ) putmvar-operator FP-PR Organisation und Überblick Sommersemester 2015 D. Sabel 13/19 FP-PR Organisation und Überblick Sommersemester 2015 D. Sabel 14/19 Beispiele Größeres Beispiel Die Identitätsfunktion λx x (bzw. als Quelltext \x -> x) Der K-Kombinator: \x -> \y -> x case b of {True -> e1; False -> e2} verhält sich wie if b then e1 else e2. Beispiel mit >>= : (takemvar x) >>= (λy putmvar y True) letrec reverse = \xs -> case xs of { NilBool -> NilBool; (ConsBool y ys) -> append (reverse ys) (ConsBool y NilBool) }; append = \xs -> \ys -> case xs of { NilBool -> ys; (ConsBool u us) -> ConsBool u (append us ys) } in reverse (ConsBool True (ConsBool False (ConsBool False NilBool))) FP-PR Organisation und Überblick Sommersemester 2015 D. Sabel 15/19 FP-PR Organisation und Überblick Sommersemester 2015 D. Sabel 16/19

5 Typisierung Daten- und Typkonstruktoren Werden durch Datentypdefinitionen vor dem Ausdruck angegeben: CHF ist monomorph getypt. Syntax von Typen τ, τ i Type ::= IO τ T MVar τ τ 1 τ 2 IO τ: Monadische Aktion, mit Ergebnis vom Typ τ MVar τ: MVar mit Inhalt vom Typ τ T ein Typkonstruktor (z.b. Bool) τ 1 τ 2 : Funktionstyp: Eingabetyp τ 1, Ausgabetyp τ 2 data Bool = True False definiert: Typkonstruktor Bool Datenkonstruktoren True und False vom Typ Bool data ListBool = NilBool ConsBool Bool ListBool definiert: Typkonstruktor ListBool Datenkonstruktoren: NilBool::ListBool ConsBool::Bool ListBool ListBool FP-PR Organisation und Überblick Sommersemester 2015 D. Sabel 17/19 FP-PR Organisation und Überblick Sommersemester 2015 D. Sabel 18/19 Typisierung einiger Konstrukte Genaues Typsystem später! return :: τ IO τ future :: IO τ IO τ takemvar :: MVar τ IO τ putmvar :: MVar τ τ IO Unit newmvar :: τ IO(MVar τ) ( >>= ) :: IO τ 1 (τ 1 IO τ 2 ) IO τ 2 seq :: a b b wobei a weder IO τ noch MVar τ sein darf. FP-PR Organisation und Überblick Sommersemester 2015 D. Sabel 19/19