fonctionnelle en Ocaml

280 Pages·2011·1.93 MB·French

by  Maria Virginia Aponte

Introduction à la programmation
fonctionnelle en Ocaml
Maria Virginia Aponte
CNAM-Paris
Année 2010/2011
MariaVirginiaAponte (CNAM-Paris) NFP119:PartieI Année2010/2011 1/280
Pourquoi Ocaml?
C’est un langage multi-paradigme, concis et puissant:
I traitsfonctionnels,etimpératifs,
I systèmedemodulesgénériques,
I Programmationobjetsophistiquée,
I nombreuseslibrairies
Il permet de programmer aisément des applications complexes;
C’est un langage sûr et facile à employer:
typage fort et inférence des types.
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Pourquoi Ocaml? (suite)
Son noyau fonctionnel est bien adapté à l’analyse mathématique
des programmes;
C’est langage qui possède deux modes:
I compilé(byte-codeoucodenatif),avecperformancescomparables
àC;
I etunmodeinteractif,quifacilitelestests.
Gestion mémoire automatique (comme en Java).
Documentation, distribution et plus de détails:
http://caml.inria.fr/ocaml.
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Un peu d’histoire
OcamlestunlangagedelafamilleML,développédepuis≈1980.
1975 : RobinMilnerproposeMLcommemétalangage(langagedescript)
pourl’assistantdepreuveLCF.Devientrapidementunlangagede
programmationàpartentière.
1985 : DéveloppementdeCamlàl’INRIA,deStandardML(Edinburgh),de
“SMLofNew-Jersey”,deLazyML(Chalmers),deHaskell(Glasgow),etc.
1990-95 : ImplantationdeCaml-Ligh,compilateurversducodenatif+système
demodules.
1996 : Objetsetclasses(Ocaml).
2001-... : Argumentsétiquetés,Méthodespolymorphes,librairiespartagées,
Modulesrécursifs,privatetypes,....
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Domaines d’utilisation
Un langage multi-paradigme et d’usage général avec des domaines
de prédilection:
Calcul symbolique: Preuves mathématiques, compilation,
interprétation, analyse de programmes.
Prototypage rapide: Langage de script; Langages dédiés.
Programmation distribuée (bytecode rapide).
Utilisé en enseignement et recherche:
Classes préparatoires.
Utilisé dans de grandes universités (Europe, US, Japon, etc.).
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Utilisation en industrie et grands logiciels
en Industrie: Startups, CEA, EDF, France Telecom, Simulog,
Airbus...
applications en Industrie: aéronautique, nucléaire, informatique
financière, bio-informatique, développement web, ...
des Gros Logiciels: Coq, Ensemble, ASTREE, (voir la bosse
d’OCaml)
Des outils système:
Unison (synchronisation de fichiers, distribution Linux)
MLdonkey (peer-to-peer, distrib. Linux),
Libre cours (Site WEB),
Lindows (outils système pour une distribution de Linux)
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La programmation fonctionnelle
Une fonction relie les éléments de deux ensembles:
le domaine et le co-domaine de la fonction;
A chaque valeur du domaine correspond une unique valeur de
son co-domaine.
tri: suited’articles → suited’articlestriés
s 7→ tri(s)
Caractéristique essentielle des fonctions:
comportement stable et indépendante du contexte ⇒ une fonction
appliquée sur un même argument, donne toujours le même résultat.
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Opérations qui ne sont pas des fonctions
int i = 0;
int f (int j ) {
i = i+j ;
return i ;
}
L’opération f ne correspond pas à une fonction:
résultat qui n’est pas seulement fonction de son argument,
mais aussi de la valeur courante de la variable globale i,
qui de plus est modifiée lors de chaque appel.
Le comportement de la fonction dépend de l’état des variables au
moment de l’appel,
f ne peut pas être étudiée en dehors de son contexte.
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Principes de la PF: (1) Favoriser les fonctions
L’idée derrière la programmation fonctionnelle est de
favoriser la réalisation des calculs à l’aide de fonctions au sens
mathématique du terme.
...afin de tirer parti de leur séparation du contexte et de la stabilité qui
en découle.
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Principe (2): Les fonctions comme des valeurs
En programmation fonctionnelle les fonctions sont des valeurs comme
les autres. On peut:
les stocker dans une variable,
les passer en paramètre, les donner en résultat
On parle alors de pleine fonctionnalité ou ordre supérieur ou encore
des fonctions comme étant des entités de première classe.
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