CSI3525:
Concepts des Langages de Programmation

Notes # 6:

Langages de Programmation Fonctionelle II: Introduction au ML

Introduction

ML est un langage fonctionnel a portee locale comme le Scheme.

Neanmoins, il differe du Scheme de facon significative:

Il utilise des declaration de types, des inferences de types et il est fortement type. Scheme, au contraire, n’utilise pratiquement pas de types.

Il utilise une syntaxe plus proche du Pascal et du C que du Scheme.

ML fait du traitement d’exception et il incorpore un module qui permet l’implementation de types de donnees abstraites.

Types de Donnees Primitives et Symboles Reserves

Type de donnees Primitives: entiers, reels, booleens, chaines de caracteres.

Pour entiers et reels, ~ indique la negativite (e.g., ~3, ~2.4, etc.).

ML reconnait les majuscules et les minuscules (e.g.,True <> true).

Les caracteres de controle sont representes comme en C (e.g., \n pour aller a la ligne, \t pour tab, etc.).

Types de Donnees Structurees

Listes Mixtes (tuples): une sequence d’objets de types varies separes par des virgules et compris dans des parentheses. (E.g., (12, “abc”, 3) ou (2, “a”, (3, 4.3), “xyz”, (true, 7)) .

Le n^ieme membre d’une liste mixte peut etre accede par #n (e.g.: #2(2, 4, 6) = 4)

Une liste est une liste mixte qui consiste d’objets du meme type. (e.g., [“a”, “b”, “c”, “d”] ou [[1,2],[3,4]]).

nil est la liste vide.

Types Definis par l’Usager

datatype identificateur = expression_de_type

Examples:

datatype couleur = rouge | orange | vert;

datatype arbre = nul | noeud of int * arbre * arbre *arbre;

Attachements de Valeurs a des Identificateurs

val identificateur = expression;

Example: val X = 7

Notez que “=“ n’est pas un symbole d’affectation mais plutot un symbole d’attachement: “X = 8” retournerait “false”.

De plus, une fois qu’une valeur est attachee a X, on ne peut plus en attacher d’autre, a moins que l’on change d’environement en utilisant la construction:

let val nom_d_environement = expression_1 in expression_2 end

Expressions I

Expressions Arithmetiques:

Negation: ~,

operateurs multiplicatifs: *, /, div, mod,

operateurs additifs: +, -

operateurs relationnels: =, <>, >=, <=, >, <.

Expressions Booleennes

andalso, orelse, not

andalso et orelse utilisent l’evaluation paresseuse.

Expressions de chaines de caracteres

concatenation: ^

exemple: “abc” ^ “def” = “abcdef”

Expressions II

Expression Conditionnelle

if expression then partie_vrai else partie_fausse

la partie “else” n’est pas optionelle.

Expression de Boucle

while expression_1 do expression_2

expression_2 doit changer l’association d’une variable dans l’environement local pour que expression_1 puisse-t-etre changee.

Expressions de Listes

tete de liste L: hd(L)

queue de liste L: tl(L)

constructtion de liste: hd(L)::tl(L) =L

fusion de deux listes: [1, 2] @ [3, 4] = [1,2,3,4]

coercion entre liste et chaine: explode, implode

Specifications et Definitions de Fonctions

Specifications de Sequences

(expression_1; expression_2; expression_3)

Definition de Fonctions

fun nom_de_fonction (parametres) = expression;

Exemple: fun addition(a:int, b:int):int = a+b;

Note 1: int n ’a pas besoin d ’etre specifie partout

Note2: Les fonctions peuvent etre polymorphiques et il y a possibilite de « pattern matching »

Exceptions

ML permet aux programmeurs de definir des exceptions. Une exception est un evenement inhabituel (ou bien une erreur ou non) qui peut etre detecte par le hardware ou le logiciel et qui peut necessiter un traitement special.

ML a un systeme de traitement d’exception qui intervient lorsqu’une exception est relevee.

Definition:   exception nom_de_l_exception;

Invocation: raise nom_de_l_exception;

Traitement: expression handle traitement avec

    traitement(motif1) ==> expression1

    traitement(motif2) ==> expression2 etc...

Passer des Fonctions comme Arguments

Comme en Scheme, les fonctions peuvent etre passees comme arguments:

Exemple:

   - fun fait_x(x:int --> int, y:int)= x(y);

     val fait_x = fn : (int --> int) * int --> int

    - fun double(x)= 2*x;

      val double = fn : int --> int

    - fait_x(double,4);

      val it = 8 : int

Fonctions Primitives: Entrée/Sortie

use nom_de_fichier (lit un programme)

print(x) (imprime un objet primitif x)

open_in(“nom_de_fichier”) (ouvre nom_de_fichier et retourne un pointeur de type instreamau fichier ouvert.

input(pointeur_fichier, t) (retourne une chaine de caracteres de longueur t constitues par les t caracteres consecutifs du fichier de reference)

end_of_stream(pointeur_fichier) retourne vrai si la fin du fichier a ete atteinte.

Autres Fonctions Primitives

hd(liste)    (retourne le 1er element de la liste)

tl(liste)      (retourne la liste constituee de tous les elements sauf le premier).

explode(chaine)   (convertit chaine en une liste de chaines d’un seul caractere)

implode(liste)   (prend une liste de chaines et retourne une seule chaine)

size(chaine)   (retourne le nombre de caracteres dans la chaine)

ord(x)    (retourne la valeur numerique du caractere x)

chr(i)     (retourne le caractere represente par la valeur numerique i.


	Notes # 6:
	Langages de Programmation Fonctionelle II: Introduction au ML


	ML est un langage fonctionnel a portee locale comme le Scheme.
	Neanmoins, il differe du Scheme de facon significative:
		Il utilise des declaration de types, des inferences de types et il est fortement type. Scheme, au contraire, n’utilise pratiquement pas de types.
		Il utilise une syntaxe plus proche du Pascal et du C que du Scheme.
		ML fait du traitement d’exception et il incorpore un module qui permet l’implementation de types de donnees abstraites.


	Type de donnees Primitives: entiers, reels, booleens, chaines de caracteres.
	Pour entiers et reels, ~ indique la negativite (e.g., ~3, ~2.4, etc.).
	ML reconnait les majuscules et les minuscules (e.g.,True <> true).
	Les caracteres de controle sont representes comme en C (e.g., \n pour aller a la ligne, \t pour tab, etc.).


	Listes Mixtes (tuples): une sequence d’objets de types varies separes par des virgules et compris dans des parentheses. (E.g., (12, “abc”, 3) ou (2, “a”, (3, 4.3), “xyz”, (true, 7)) .
	Le n^ieme membre d’une liste mixte peut etre accede par #n (e.g.: #2(2, 4, 6) = 4)
	Une liste est une liste mixte qui consiste d’objets du meme type. (e.g., [“a”, “b”, “c”, “d”] ou [[1,2],[3,4]]).
	nil est la liste vide.


	datatype identificateur = expression_de_type

	Examples:
	datatype couleur = rouge \| orange \| vert;
	datatype arbre = nul \| noeud of int * arbre * arbre *arbre;


	val identificateur = expression;
	Example: val X = 7
	Notez que “=“ n’est pas un symbole d’affectation mais plutot un symbole d’attachement: “X = 8” retournerait “false”.
	De plus, une fois qu’une valeur est attachee a X, on ne peut plus en attacher d’autre, a moins que l’on change d’environement en utilisant la construction:
		let val nom_d_environement = expression_1 in expression_2 end


	Expressions Arithmetiques:
		Negation: ~,
		operateurs multiplicatifs: *, /, div, mod,
		operateurs additifs: +, -
		operateurs relationnels: =, <>, >=, <=, >, <.
	Expressions Booleennes
		andalso, orelse, not
		andalso et orelse utilisent l’evaluation paresseuse.
	Expressions de chaines de caracteres
		concatenation: ^
		exemple: “abc” ^ “def” = “abcdef”


	Expression Conditionnelle
		if expression then partie_vrai else partie_fausse
		la partie “else” n’est pas optionelle.
	Expression de Boucle
		while expression_1 do expression_2
		expression_2 doit changer l’association d’une variable dans l’environement local pour que expression_1 puisse-t-etre changee.
	Expressions de Listes
		tete de liste L: hd(L)
		queue de liste L: tl(L)
		constructtion de liste: hd(L)::tl(L) =L
		fusion de deux listes: [1, 2] @ [3, 4] = [1,2,3,4]
		coercion entre liste et chaine: explode, implode


	Specifications de Sequences
	(expression_1; expression_2; expression_3)

	Definition de Fonctions

		fun nom_de_fonction (parametres) = expression;

		Exemple: fun addition(a:int, b:int):int = a+b;

		Note 1: int n ’a pas besoin d ’etre specifie partout
		Note2: Les fonctions peuvent etre polymorphiques et il y a possibilite de « pattern matching »


	ML permet aux programmeurs de definir des exceptions. Une exception est un evenement inhabituel (ou bien une erreur ou non) qui peut etre detecte par le hardware ou le logiciel et qui peut necessiter un traitement special.
	ML a un systeme de traitement d’exception qui intervient lorsqu’une exception est relevee.
	Definition: exception nom_de_l_exception;
	Invocation: raise nom_de_l_exception;
	Traitement: expression handle traitement avec
		traitement(motif1) ==> expression1
		traitement(motif2) ==> expression2 etc...


	Comme en Scheme, les fonctions peuvent etre passees comme arguments:
	Exemple:
	- fun fait_x(x:int --> int, y:int)= x(y);
	val fait_x = fn : (int --> int) * int --> int
	- fun double(x)= 2*x;
	val double = fn : int --> int
	- fait_x(double,4);
	val it = 8 : int


	use nom_de_fichier (lit un programme)
	print(x) (imprime un objet primitif x)
	open_in(“nom_de_fichier”) (ouvre nom_de_fichier et retourne un pointeur de type instreamau fichier ouvert.
	input(pointeur_fichier, t) (retourne une chaine de caracteres de longueur t constitues par les t caracteres consecutifs du fichier de reference)
	end_of_stream(pointeur_fichier) retourne vrai si la fin du fichier a ete atteinte.


	hd(liste) (retourne le 1er element de la liste)
	tl(liste) (retourne la liste constituee de tous les elements sauf le premier).
	explode(chaine) (convertit chaine en une liste de chaines d’un seul caractere)
	implode(liste) (prend une liste de chaines et retourne une seule chaine)
	size(chaine) (retourne le nombre de caracteres dans la chaine)
	ord(x) (retourne la valeur numerique du caractere x)
	chr(i) (retourne le caractere represente par la valeur numerique i.