Haskell

Haskell es un lenguaje de programación puramente funcional de propósito general y fuertemente tipado. Su nombre proviene del lógico Haskell Curry.

En los años 1980 se constituyó un comité cuyo objetivo era crear un lenguaje funcional que reuniera las características de los múltiples lenguajes funcionales de la época, el más notable Miranda, y resolviera la confusión creada por la proliferación de los mismos. El lenguaje evoluciona rápidamente con y (ver más abajo) como los representantes actuales del estándar de facto. El último estándar semi-oficial es Haskell 98, con la intención de especificar una versión mínima y compatible del lenguaje como base para futuras extensiones y para su enseñanza.

Las características más interesantes de Haskell incluyen el soporte para tipos de datos y funciones recursivas, listas, tuplas, guardas y calce de patrones. La combinación de las mismas pueden resultar en algunas funciones casi triviales cuya versión en lenguajes imperativos pueden llegar a resultar extremadamente tediosas de programar. Haskell es, desde 2002, uno de los lenguajes funcionales sobre los que más se ha investigado. Se han desarrollado muchas variantes:

• Versiones paralelas del MIT y Glasgow, ambas denominadas Parallel Haskell.
• Más versiones paralelas y distribuidas de Haskell llamadas Distributed Haskell (anteriormente Goffin) y Eden
• Una versión con ejecución especulativa: Eager Haskell
• Varias versiones orientadas a objetos: Haskell++, O'Haskell y Mondrian.
• Una versión educativa llamada Gofer desarrollada por Mark Jones que fue suplantada por Hugs (ver abajo).

Para información más detallada, referirse al sitio oficial o a los links al final de este artículo.

Historia

A partir de la publicación de Miranda, en 1985, los lenguajes funcionales proliferaron. En 1987, existían compitiendo entre éllos más de una docena de lenguajes de programación puros funcionales no estrictos. Durante la conferencia sobre Lenguajes de Programación Funcional y Arquitecturas de Ordenador (FPCA '87) en Portland, Oregón, se mantuvo un meeting durante el cual se alcanzó un fuerte consenso entre sus participantes para formar un comité que definiese un estándar abierto para tales lenguajes. Esto se hizo con el propósito expreso de consolidar los lenguajes existentes en uno único que sirviera como base para la investigación futura en diseño de lenguajes.^[1] La primera versión de Haskell ("Haskell 1.0") se definió en 1990.^[2] Los esfuerzos del comité resultaron en una serie de definiciones del lenguaje, que culminaron a finales de 1997 en Haskell 98, que se intentó fuera una versión del lenguaje mínima, estable y portable, junto con una biblioteca estándar asociada para la enseñanza, y como base de futuras extensiones. El comité expresamente aprobó la creación de extensiones y variantes de Haskell 98 mediante la adición e incorporación de características experimentales.

En enero de 1999, el estándar del lenguaje Haskell 98 se publicó en "The Haskell 98 Report". En enero de 2003, se publicó una versión revisada en "Haskell 98 Language and Libraries: The Revised Report".^[3] El lenguaje continúa evolucionando rápidamente, con las implementaciones de Hugs y de GHC (véase más adelante), que representan el actual estándar de facto. A principios del 2006 comenzó el proceso de definición de un sucesor del estándar de Haskell 98, llamado informalmente Haskell′ ("Haskell Prime").^[4] Este proceso intenta producir una revisión menor de Haskell 98.^[5]

Introducción a Haskell

Tipos simples predefinidos

El tipo Bool

Los valores con este tipo representan expresiones lógicas cuyo resultado puede ser True o False.

Funciones y operadores

• (&&) :: Bool -> Bool -> Bool. Conjunción lógica.
• (||) :: Bool -> Bool -> Bool. Disyunción lógica.
• not :: Bool -> Bool. Negación lógica.
• otherwise :: Bool. Función constante que devuelve el valor True.

El tipo Int

Los valores de este tipo son números enteros de precisión limitada que cubren al menos el intervalo [-2^29, 2^29 - 1] ([minBound, maxBound]).

fun multi(p1: real list,p2:real list)=
let
fun mult((p1),([]),(l3),(i))=p1;
fun mult(([]),(p2),(l3),(i))=p2;
fun mult(x::xs),(y::ys),(l3),(i)) = if i =length (ys) then l3 
else (x * y)::mult((x),(ys),(l3),(i+1))
in 
crea(mult((l1),(l2),([]),(0)))
end;

El tipo Integer

Los valores de este tipo son números enteros de precisión ilimitada que tienen las mismas funciones y operadores del tipo Int.

El tipo Float

Los valores de este tipo son números reales. ( 2010, 23.4 , 5.7 )

Funciones y operadores

• (+), (-), (*), (/), (^):: Float -> Float -> Float. Suma, resta, producto, división real y potencia de exponente entero.
• abs, signum, negate :: Int -> Int. Valor absoluto, signo y negación.
• (**) :: Float -> Float. Potencia de exponente real

El tipo Double

Los valores de este tipo son números reales, de mayor rango y con aproximaciones más precisas que los de tipo Float.

El tipo Char

Los valores de este tipo son caracteres que se encuentran en una masa de alta complejidad de en una suma de caracteres dados con su alta definición

Antes de utilizar esta función en hugs debemos utilizar IMPORT CHAR antes de nuestro algoritmo

Tuplas

Los elementos que forman una tupla pueden ser de distintos tipos.

Por ejemplo: ('a',True,3)

Listas

Los valores de este tipo son una colección de elementos del mismo tipo. Existen dos constructoras para listas:

• [Elementos_separados_por_comas] , por ejemplo: [1,2,3,4]
• (primer_elemento:resto_de_la_lista) , por ejemplo: (1:(2:(3:(4:[]))))

Implementaciones

Todas las siguientes implementaciones cumplen en su totalidad, o casi en su totalidad, con los estándares de Haskell 98 y son distribuidas bajo licencias Open Source. No se conocen implementaciones comerciales del lenguaje.

• Hugs ([1]) es un intérprete. Ofrece una compilación rápida de los programas y un tiempo razonable de ejecución. También viene con una librería gráfica muy simple, lo que lo hace adecuado para quienes lo están aprendiendo. Sin embargo no es una implementación a despreciar, es una de las más livianas y compatibles.
• GHC ([2]): "Glasgow Haskell Compiler" compila a código nativo en una variedad de arquitecturas y puede también compilar a C. Es, probablemente, uno de los compiladores más populares e incluso tiene unas cuantas librerías (por ejemplo OpenGL) que, aunque muy útiles, sólo funcionan bajo GHC.
• nhc98 ([3]) es otro compilador con un mejor tiempo de ejecución que Hugs. Esta implementación se enfocó a minimizar la utilización de la memoria convirtiéndola en una buena opción para arquitecturas lentas o antiguas.
• HBC ([4]) es otro compilador a código nativo de Haskell. Si bien no ha sido actualizado en el último tiempo sigue siendo bastante útil.
• Helium ([5]) es un nuevo dialecto de Haskell. Se centró en ser muy fácil de aprender; por ello, no incluye soporte para todo el estándar de Haskell, haciendo que no sea totalmente compatible.

Ejemplos

   --Función recursiva para calcular el factorial de un número
   factorial :: Integer -> Integer
   factorial n = if n==0 then
                       1
                 else
                       n * factorial (n - 1)
 
   --Sumar elementos de una lista
   sumar :: [Int] -> Int
   sumar [] = 0
   sumar (x:xs) = x+sumar(xs)
 
   --Función recursiva para calcular el factorial de un número usando pseudónimos
   factorial :: Integer -> Integer
   factorial 0         = 1
   factorial m@(n + 1) = m * factorial n
 
   --Función para calcular las raíces de una ecuación de segundo grado a partir de sus coeficientes
   raíces :: Float -> Float -> Float -> (Float, Float)
   raíces a b c
    | disc >= 0 = ((-b + raizDisc) / denom,
                   (-b - raizDisc) / denom)
    | otherwise = error "La ecuación tiene raíces complejas"
      where
         disc = b*b - 4*a*c
         raizDisc = sqrt disc
         denom = 2*a
 
    --Función para calcular el valor de e (2.71828182845905)
    euler :: Double -> Double
    euler 0.0 = 1.0
    euler n   = 1.0 / product [1..n] + euler (n - 1.0)
 
   --Algoritmo de ordenación quicksort
   qs::Ord a=>[a]->[a]
   qs [] = []
   qs (p:xs) = qs [x|x<-xs,x<p] ++ [p] ++ qs [x|x<-xs,x>=p]
 
   --Función para calcular el máximo común divisor mediante el algoritmo de Euclides
   mcd::Int->Int->Int
   mcd x 0 = x
   mcd x y = mcd y (mod x y)
 
   -- Criba de eratostenes (de una lista dada [2..n] t deja solo los numeros primos)
   eratostenes :: [Int] -> [Int]
   eratostenes [] = []
   eratostenes (x:xs) | not (null xs) && x^2 > last xs = (x:xs)
                      | otherwise = x: eratostenes [y | y <- xs, y `mod` x /= 0]

Véase también

• QuickCheck

Referencias

Enlaces externos

Inglés:

• Haskell Página oficial de Haskell
• A Gentle Introduction to Haskell 98 (pdf format) Una simple introducción a Haskell 98
• The Evolution of a Haskell Programmer Una forma cómica de ver los distintos estilos de programación en Haskell
• Online Bibliography of Haskell Research Bibliografía de investigaciones en Haskell
• Haskell (programming language)
• Learn You a Haskell for Great Good

Español:

• Introducción a Haskell
• Lenguaje de Programación Funcional Haskell Haskell Básico
• Una Introducción Agradable a Haskell Versión en español del libro "A Gentle Introduction to Haskell".
• ¡Aprende Haskell por el bien de todos! Traducción de la obra "Learn you a Haskell for great good".

Implementaciones:

• Hugs Haskell User's Gofer System
• GHC The Glasgow Haskell Compiler
• Helium, Helium

Bibliografía

• Ruiz, Blas; Gutiérrez, Francisco; Guerrero, Pablo; y Gallardo, José. Razonando con Haskell. Un curso sobre programación funcional. Thomson.