Функциональное программирование на языке Haskell

В рамках курса мы рассмотрим ленивую и энергичную семантики, алгебраические типы данных и их использование для сопоставления с образцом. Знакомясь с богатой системой типов Haskell, мы обсудим параметрический и специальный полиморфизм и, в частности, механизм классов типов. Мы изучим основные классы типов из стандартной библиотеки Haskell, в том числе функторы и монады. Мы научимся программировать, используя стандартные монады, в частности обсудим проблему ввода-вывода в чистых языках и его реализацию в Haskell с помощью монады IO, а также работу с изменяемым состоянием с помощью монады State.

Программа базируется на курсах, читавшихся в Академическом университете РАН и Computer Science Center.

Содержание курса:

Модуль 1. Первый модуль посвящен основам синтаксиса языка. Вы познакомитесь со стандартной средой разработки, научитесь реализовывать пользовательские функции и операторы, используя механизмы локальных связываний и рекурсии. Вы также изучите основы системы типов языка и его базовые типы.

Модуль 2. Второй модуль даст вам возможность более подробно изучить систему типов языка. Вы познакомитесь с параметрическим и специальным полиморфизмом и узнаете, как последний реализован в Haskell через механизм классов типов. В последнем уроке модуля вы познакомитесь с системой модулей языка и компиляцией программ.

Модуль 3. Модуль полностью посвящен базовому контейнерному типу функциональных языков - спискам. Вы узнаете как использовать сопоставление с образцом для реализации функций над списками, познакомитесь с широким набором библиотечных функций, позволяющих их создавать и обрабатывать. Также рассмотрите полезные синтаксические надстройки – арифметические последовательности и генераторы списков, которые еще более упрощают работу с этим контейнерным типом. Три последних урока этого модуля посвящены сверткам списков.

Модуль 4. Модуль посвящен способам объявления пользовательских типов данных. Вы узнаете как объявлять типы сумм, произведений и сумм произведений и каким образом делать типы полиморфными. В модуле вас ждет обсуждение синтаксиса записей, использования меток полей, рекурсии на уровне типов и свойств рекурсивных типов данных. Вы познакомитесь с такими полезными инструментами, как синонимы типов, обертки newtype и их свойствами.

Модуль 5. Основная тема модуля – монады. Вы узнаете как устроен этот класс типов, какие требования предъявляются к конструкторам типов, которые могут быть сделаны его представителям, какие законы должны выполнятся для представителей этого класса. Познакомившись с концепцией вычислений с эффектами, вы поймете, почему этот класс типов так важен для программирования на Haskell.