Inhaltsverzeichnis. Lothar Piepmeyer. Grundkurs funktionale Programmierung mit Scala ISBN:

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1 Lothar Piepmeyer Grundkurs funktionale Programmierung mit Scala ISBN: Weitere Informationen oder Bestellungen unter sowie im Buchhandel. Carl Hanser Verlag, München

2 Teil I Abenteuer Lambda Mehr denken, weniger tippen Sag, was du willst! Der alte Weg Abstraktion der Hardware Was ist funktionale Programmierung? Funktionen Unsere Bausteine Was ist eine Funktion? Was steckt in einer Funktion? Eigenschaften von Funktionen Die referentielle Transparenz Das wirkliche Leben Ein Hauch von Babylon Lisp Die Mutter aller funktionalen Sprachen Listen Der Stoff, aus dem Lisp gemacht ist Operatoren in Lisp Lambda-Ausdrücke Mythos Lisp ML Der Pionier Typableitung Der Compiler erkennt den Typ Muster und Ausdrücke Generische Funktionen und Datentypen Haskell Funktionale Programmierung in Reinform Haskell Ein fauler Hund Wann ist eine Sprache funktional? Und die Performance?

3 VIII Inhaltsverzeichnis 2.6 Welche Sprache darf s denn sein? Java Scala Aufgaben Teil II Die funktionale Seite von Java Rekursion Eine Schleife was ist das eigentlich? Die Rekursion das unbekannte Wesen Ist Rekursion praxistauglich? Wie werden rekursive Funktionen verarbeitet? Endrekursion, die schnelle Rekursion Eine einfache Formel und ihre schwerwiegenden Folgen Aufgaben Alles bleibt, wie es ist Konsistenz Nichts ist beständiger als der Wandel Versteckte Daten sind gute Daten Invarianten darauf ist Verlass Ein Beispiel Die Methode equals Sichere Ergebnisse mit defensiven Kopien Konkurrierende Zugriffe Geänderte Hash-Codes Unveränderbare Klassen Performance Unveränderbare Klassen in der Java-API Aufgaben Funktionen höherer Ordnung Arrays sortieren leicht gemacht Eine flexiblere Lösung Funktionen als Ergebnisse von Funktionen Aufgaben

4 IX 6 Unveränderbare Listen Arrays raus! Verkettete Listen Vom Nobody zum Star Nützliche Methoden für die Arbeit mit Listen Das schwer erreichbare Listenende Die Faltung eine universelle Funktion Eine Leihgabe aus der imperativen Programmierung Aufgaben Anfragen an Listen Auswahlen aus Listen Listenelemente abbilden Quicksort Primzahlen Verknüpfungen von Listen Aufgaben Teil III Scala Die Scala-Entwicklungsumgebung Ohne Java geht nichts Installation und erste Schritte Scala-Skripts Eigene Typen mit Scala-Klassen Noch ein Compiler Der Scala-Bazar Aufgaben Ausdrücke in Scala Erste Eindrücke mit einfachen Ausdrücken Konstante Variable Alle kennen Predef Kontrollstrukturen Importe Aufgaben

5 X Inhaltsverzeichnis 10 Scala-Typsystem In Scala gibt es keine primitiven Typen Alles ist ein Objekt Objekte vergleichen Werte- und Referenztypen Literale und Typumwandlungen Der Typ Unit Der Typ Null Der Typ Nothing Aufgaben Methoden in Scala Jede Methode hat einen Typ Generische Methoden Konstante als Grenzfall von Methoden Was steht in einer Methode? Methoden ohne Rückgabewert Methoden in Methoden Methoden für beliebig viele Argumente Endrekursion Aufgaben Funktionen in Scala Die Definition einer Funktion Funktionen sind auch Objekte Die partielle Anwendung einer Funktion Eine scharfe Sache: Das Curry-Prinzip Funktionen höherer Ordnung Aufgaben Tupel Eigenschaften von Tupeln Die Tupel-Klassen Mustererkennung für Tupel Aufgaben

6 XI 14 Klassen und Vererbung in Scala Klassendefinitionen in Scala Ein alter Bekannter zum Einstieg Konstruktoren Attribute und parameterfreie Methoden Mehrere Fliegen mit einer Klappe schlagen Was bedeutet rechtsassoziativ? Vererbung Methoden überschreiben Konstruktorverkettung Polymorphie Abstrakte Klassen Aufgaben Singletons: Objekte können einsam sein Es kann nur einen geben Statische Mitglieder waren gestern Begleiter Singletons zur Objektverwaltung Singletons importieren Aufgaben Mustererkennung Muster in Java Einfache Muster in Scala Muster für Tupel Welche Muster gibt es? Muster für Typen Muster in Funktionen Partielle Funktionen Exceptions und Mustererkennung Aufgaben Extraktoren und Case-Typen Besser als null: Der Typ Option Extraktormuster Optionale Attribute Extraktoren sind universelle Inspektoren

7 XII Inhaltsverzeichnis 17.5 Lesbarer Code mit apply Variable Extraktoren Alles frei Haus mit Case-Typen Aufgaben Listen Die leere Liste Listen erzeugen Einfache Methoden für Listen Listenmuster Weitere einfache Methoden Mengenoperationen Das Begleitobjekt Methoden höherer Ordnung für Listen Beispiel: Quicksort Die Faltung Das Springerproblem Aufgaben Scala kann auch faul sein Die Initialisierung kann warten Faule Parameter mit Call-By-Name Streams: Daten bei Bedarf Unendliche Streams Aufgaben Es müssen nicht immer Listen sein Mengen Der Typ Set Der Typ Map Collections in anderen Geschmacksrichtungen Aufgaben Fast wie zu Hause: for-ausdrücke Eine nicht ganz so funktionale Methode höherer Ordnung Komplexere for-ausdrücke for-ausdrücke mit filter und map Mehr Übersicht mit flatmap

8 XIII 21.5 for-ausdrücke sind keine Schleifen for-ausdrücke für eigene Typen Aufgaben Teil IV Scala kann mehr Veränderbare Daten Variable Veränderbare Attribute Die Rückkehr der Arrays Aufgaben Traits Traits und Java-Interfaces Konkrete Methoden Mehrfachvererbung Aufgaben Varianz Kovarianz von Java-Arrays Kovarianz von generischen Java-Typen Mehr Kovarianz in Java Kontravarianz in Java Varianz in Scala Pakete und Sichtbarkeit Pakete in Scala Sichtbarkeit in Scala Privater als privat Typumwandlung Implizite Methoden für implizite Casts Wozu noch explizite Casts? Angereicherte Typen Pimp Your Library! Sprachfeatures mit impliziten Casts umsetzen Aufgaben

9 XIV Inhaltsverzeichnis 27 Parallele Programmierung mit Aktoren Viele Köche verderben den Brei Parallele Programmierung mal anders Erste Versuche mit Aktoren Der Typ Actor Die Actor-Fabrik Einfache Standardprobleme und ihre Lösung Aktoren können antworten Producer-Consumer-Probleme Blockierende Stacks Deadlocks Nichts geht mehr Aufgaben Literaturverzeichnis Stichwortverzeichnis