# [X分钟速成Y](http://learnxinyminutes.com/) ## 其中 Y=Haskell 源代码下载： [learn-haskell-zh.hs](http://learnxinyminutes.com/docs/files/learn-haskell-zh.hs) Haskell 是一门实用的函数式编程语言，因其 Monads 与类型系统而闻名。而我使用它则是因为它异常优雅。用 Haskell 编程令我感到非常快乐。 ~~~ -- 单行注释以两个减号开头 {- 多行注释像这样 被一个闭合的块包围 -} ---------------------------------------------------- -- 1\. 简单的数据类型和操作符 ---------------------------------------------------- -- 数字 3 -- 3 -- 数学计算 1 + 1 -- 2 8 - 1 -- 7 10 * 2 -- 20 35 / 5 -- 7.0 -- 默认除法不是整除 35 / 4 -- 8.75 -- 整除 35 `div` 4 -- 8 -- 布尔值 True False -- 布尔操作 not True -- False not False -- True 1 == 1 -- True 1 /= 1 -- False 1 < 10 -- True -- 在上面的例子中，`not` 是一个接受一个参数的函数。 -- Haskell 不需要括号来调用函数，所有的参数都只是在函数名之后列出来 -- 因此，通常的函数调用模式是： -- func arg1 arg2 arg3... -- 你可以查看函数部分了解如何自行编写。 -- 字符串和字符 "This is a string." -- 字符串 'a' -- 字符 '对于字符串你不能使用单引号。' -- 错误！ -- 连接字符串 "Hello " ++ "world!" -- "Hello world!" -- 一个字符串是一系列字符 ['H', 'e', 'l', 'l', 'o'] -- "Hello" "This is a string" !! 0 -- 'T' ---------------------------------------------------- -- 列表和元组 ---------------------------------------------------- -- 一个列表中的每一个元素都必须是相同的类型。 -- 下面两个列表等价 [1, 2, 3, 4, 5] [1..5] -- 区间也可以这样 ['A'..'F'] -- "ABCDEF" -- 你可以在区间中指定步进 [0,2..10] -- [0, 2, 4, 6, 8, 10] [5..1] -- 这样不行，因为 Haskell 默认递增 [5,4..1] -- [5, 4, 3, 2, 1] -- 列表下标 [0..] !! 5 -- 5 -- 在 Haskell 你可以使用无限列表 [1..] -- 一个含有所有自然数的列表 -- 无限列表的原理是，Haskell 有“惰性求值”。 -- 这意味着 Haskell 只在需要时才会计算。 -- 所以当你获取列表的第 1000 项元素时，Haskell 会返回给你： [1..] !! 999 -- 1000 -- Haskell 计算了列表中第 1 至 1000 项元素，但这个无限列表中剩下的元素还不存在。 -- Haskell 只有在需要时才会计算它们。 -- 连接两个列表 [1..5] ++ [6..10] -- 往列表头增加元素 0:[1..5] -- [0, 1, 2, 3, 4, 5] -- 其它列表操作 head [1..5] -- 1 tail [1..5] -- [2, 3, 4, 5] init [1..5] -- [1, 2, 3, 4] last [1..5] -- 5 -- 列表推导 (list comprehension) [x*2 | x <- [1..5]] -- [2, 4, 6, 8, 10] -- 附带条件 [x*2 | x <-[1..5], x*2 > 4] -- [6, 8, 10] -- 元组中的每一个元素可以是不同类型，但是一个元组的长度是固定的 -- 一个元组 ("haskell", 1) -- 获取元组中的元素（例如，一个含有 2 个元素的元祖） fst ("haskell", 1) -- "haskell" snd ("haskell", 1) -- 1 ---------------------------------------------------- -- 3\. 函数 ---------------------------------------------------- -- 一个接受两个变量的简单函数 add a b = a + b -- 注意，如果你使用 ghci (Hakell 解释器)，你需要使用 `let`，也就是 -- let add a b = a + b -- 调用函数 add 1 2 -- 3 -- 你也可以使用反引号中置函数名： 1 `add` 2 -- 3 -- 你也可以定义不带字母的函数名，这样你可以定义自己的操作符。 -- 这里有一个做整除的操作符 (//) a b = a `div` b 35 // 4 -- 8 -- Guard：一个在函数中做条件判断的简单方法 fib x | x < 2 = x | otherwise = fib (x - 1) + fib (x - 2) -- 模式匹配与 Guard 类似。 -- 这里给出了三个不同的 fib 定义。 -- Haskell 会自动调用第一个符合参数模式的声明 fib 1 = 1 fib 2 = 2 fib x = fib (x - 1) + fib (x - 2) -- 元组的模式匹配 foo (x, y) = (x + 1, y + 2) -- 列表的模式匹配 -- 这里 `x` 是列表中第一个元素，`xs` 是列表剩余的部分。 -- 我们可以实现自己的 map 函数： myMap func [] = [] myMap func (x:xs) = func x:(myMap func xs) -- 匿名函数带有一个反斜杠，后面跟着所有的参数 myMap (\x -> x + 2) [1..5] -- [3, 4, 5, 6, 7] -- 在 fold（在一些语言称 为`inject`）中使用匿名函数 -- foldl1 意味着左折叠 (fold left), 并且使用列表中第一个值作为累加器的初始值。 foldl1 (\acc x -> acc + x) [1..5] -- 15 ---------------------------------------------------- -- 4\. 其它函数 ---------------------------------------------------- -- 部分调用 -- 如果你调用函数时没有给出所有参数，它就被“部分调用”。 -- 它将返回一个接受余下参数的函数。 add a b = a + b foo = add 10 -- foo 现在是一个接受一个数并对其加 10 的函数 foo 5 -- 15 -- 另一种等价写法 foo = (+10) foo 5 -- 15 -- 函列表合 -- (.) 函数把其它函数链接到一起。 -- 例如，这里 foo 是一个接受一个值的函数。 -- 它对接受的值加 10，并对结果乘以 5，之后返回最后的值。 foo = (*5) . (+10) -- (5 + 10) * 5 = 75 foo 5 -- 75 -- 修正优先级 -- Haskell 有另外一个函数 `$` 可以改变优先级。 -- `$` 使得 Haskell 先计算其右边的部分，然后调用左边的部分。 -- 你可以使用 `$` 来移除多余的括号。 -- 修改前 (even (fib 7)) -- true -- 修改后 even . fib $ 7 -- true -- 等价地 even $ fib 7 -- true ---------------------------------------------------- -- 5\. 类型声明 ---------------------------------------------------- -- Haskell 有一个非常强大的类型系统，一切都有一个类型声明。 -- 一些基本的类型： 5 :: Integer "hello" :: String True :: Bool -- 函数也有类型 -- `not` 接受一个布尔型返回一个布尔型 -- not :: Bool -> Bool -- 这是接受两个参数的函数 -- add :: Integer -> Integer -> Integer -- 当你定义一个值，声明其类型是一个好做法 double :: Integer -> Integer double x = x * 2 ---------------------------------------------------- -- 6\. 控制流和 If 语句 ---------------------------------------------------- -- if 语句： haskell = if 1 == 1 then "awesome" else "awful" -- haskell = "awesome" -- if 语句也可以有多行，注意缩进： haskell = if 1 == 1 then "awesome" else "awful" -- case 语句 -- 解析命令行参数： case args of "help" -> printHelp "start" -> startProgram _ -> putStrLn "bad args" -- Haskell 没有循环，它使用递归 -- map 对一个列表中的每一个元素调用一个函数 map (*2) [1..5] -- [2, 4, 6, 8, 10] -- 你可以使用 map 来编写 for 函数 for array func = map func array -- 调用 for [0..5] $ \i -> show i -- 我们也可以像这样写 for [0..5] show -- 你可以使用 foldl 或者 foldr 来分解列表 -- foldl <fn> <initial value> <list> foldl (\x y -> 2*x + y) 4 [1,2,3] -- 43 -- 等价于 (2 * (2 * (2 * 4 + 1) + 2) + 3) -- foldl 从左开始，foldr 从右 foldr (\x y -> 2*x + y) 4 [1,2,3] -- 16 -- 现在它等价于 (2 * 3 + (2 * 2 + (2 * 1 + 4))) ---------------------------------------------------- -- 7\. 数据类型 ---------------------------------------------------- -- 在 Haskell 中声明你自己的数据类型： data Color = Red | Blue | Green -- 现在你可以在函数中使用它： say :: Color -> String say Red = "You are Red!" say Blue = "You are Blue!" say Green = "You are Green!" -- 你的数据类型也可以有参数： data Maybe a = Nothing | Just a -- 这些都是 Maybe 类型： Just "hello" -- `Maybe String` 类型 Just 1 -- `Maybe Int` 类型 Nothing -- 对任意 `a` 为 `Maybe a` 类型 ---------------------------------------------------- -- 8\. Haskell IO ---------------------------------------------------- -- 虽然不解释 Monads 就无法完全解释 IO，但大致了解并不难。 -- 当执行一个 Haskell 程序时，函数 `main` 就被调用。 -- 它必须返回一个类型 `IO ()` 的值。例如： main :: IO () main = putStrLn $ "Hello, sky! " ++ (say Blue) -- putStrLn 的类型是 String -> IO () -- 如果你的程序输入 String 返回 String，那样编写 IO 是最简单的。 -- 函数 -- interact :: (String -> String) -> IO () -- 输入一些文本，对其调用一个函数，并打印输出。 countLines :: String -> String countLines = show . length . lines main' = interact countLines -- 你可以认为一个 `IO ()` 类型的值是表示计算机做的一系列操作，类似命令式语言。 -- 我们可以使用 `do` 声明来把动作连接到一起。 -- 举个列子 sayHello :: IO () sayHello = do putStrLn "What is your name?" name <- getLine -- 这里接受一行输入并绑定至 "name" putStrLn $ "Hello, " ++ name -- 练习：编写只读取一行输入的 `interact` -- 然而，`sayHello` 中的代码将不会被执行。唯一被执行的动作是 `main` 的值。 -- 为了运行 `sayHello`，注释上面 `main` 的定义，替换为： -- main = sayHello -- 让我们来更进一步理解刚才所使用的函数 `getLine` 是怎样工作的。它的类型是： -- getLine :: IO String -- 你可以认为一个 `IO a` 类型的值代表了一个运行时会生成一个 `a` 类型值的程序。 -- （可能伴随其它行为） -- 我们可以通过 `<-` 保存和重用这个值。 -- 我们也可以实现自己的 `IO String` 类型函数： action :: IO String action = do putStrLn "This is a line. Duh" input1 <- getLine input2 <- getLine -- `do` 语句的类型是它的最后一行 -- `return` 不是关键字，只是一个普通函数 return (input1 ++ "\n" ++ input2) -- return :: String -> IO String -- 我们可以像调用 `getLine` 一样调用它 main'' = do putStrLn "I will echo two lines!" result <- action putStrLn result putStrLn "This was all, folks!" -- `IO` 类型是一个 "Monad" 的例子。 -- Haskell 通过使用 Monad 使得其本身为纯函数式语言。 -- 任何与外界交互的函数（即 IO）都在它的类型声明中标记为 `IO`。 -- 这告诉我们什么样的函数是“纯洁的”(不与外界交互，不修改状态) ， -- 什么样的函数不是 “纯洁的”。 -- 这个功能非常强大，因为纯函数并发非常容易，由此在 Haskell 中做并发非常容易。 ---------------------------------------------------- -- 9\. Haskell REPL ---------------------------------------------------- -- 键入 `ghci` 开始 REPL。 -- 现在你可以键入 Haskell 代码。 -- 任何新值都需要通过 `let` 来创建 let foo = 5 -- 你可以通过命令 `:t` 查看任何值的类型 >:t foo foo :: Integer -- 你也可以运行任何 `IO ()`类型的动作 > sayHello What is your name? Friend! Hello, Friend! ~~~ Haskell 还有许多内容，包括类型类 (typeclasses) 与 Monads。这些都是令 Haskell 编程非常有趣的好东西。我们最后给出 Haskell 的一个例子，一个快速排序的实现： ~~~ qsort [] = [] qsort (p:xs) = qsort lesser ++ [p] ++ qsort greater where lesser = filter (< p) xs greater = filter (>= p) xs ~~~ 安装 Haskell 很简单。你可以[从这里获得](http://www.haskell.org/platform/)。 你可以从优秀的 [Learn you a Haskell](http://learnyouahaskell.com/) 或者 [Real World Haskell](http://book.realworldhaskell.org/) 找到更平缓的入门介绍。