「Haskell 学习」一 环境与大致了解

感谢《Real World Haskell》在网上的免费发布，可以白嫖学Haskell这个久闻大名的函数式编程语言了。

本文运行于openSUSE Tumbleweed下，运行相关命令时留意。

安装

Linux下想搞和编程相关的事情非常简单，至少比配置游戏要简单。

sudo zypper in ghc

ghc即Glasgow Haskell Compiler，一个主流的编译器。也支持python式的互动执行（ghci）。笔者运行时该编译器已经是8.0.2版本了。

运行

输入ghci，会进入Haskell的interactive interpreter。大概的运行界面如下：

# zuiho @ zuiho-pc in ~ [Time]
$ ghci
GHCi, version 8.0.2: http://www.haskell.org/ghc/  :? for help
Prelude> 

根据书中的说法，“The word Prelude in the prompt indicates that Prelude, a standard library of useful functions, is loaded and ready to use. When we load other modules or source files, they will show up in the prompt, too.”即prelude是一个基本模块，初始情况会加载它。而如果加载了其它模块，那么会变成这样：

Prelude> :module + Data.Ratio
Prelude Data.Ratio> 

可想而知，如果加载了114514个模块，那么长度会比较麻烦（但好处是告诉运行者加载了哪些模块）。这本书里面建议了一个方法，来避免这个可能的情况出现：

Prelude Data.Ratio> :set prompt "ghci> "
ghci> 

基本功能

计算器

可以当计算器使用，除法不去尾，^与**作为幂次进行计算（前者后跟整数，后者后跟浮点数）。值得一提的是，支持前缀表达式，只要给操作符加上括号：

ghci> (+) 2 2
4

而Haskell中的“-”是一个一元操作符，也就是说，-3的意思是一个数字3再加上前面的减法操作符。这意味着这样的操作会出现问题：

ghci> 22 + -33

<interactive>:3:1: error:
    Precedence parsing error
        cannot mix ‘+’ [infixl 6] and prefix `-' [infixl 6] in the same infix expression

想要使用熟悉的负数必须这么用：“6+(-(1/3))”。这样做的原因在于，Haskell内应用函数的方法类似这样：“f 4”。那么如果出现“f -3”就会出现歧义：这个f到底是变量还是函数？这个-3是参数吗？类似的道理，如果输入“2*-3”同样会报错，因为编译器会把*-当作一个参数。这些和负数相关的东西需要我们记住。

布尔值、比较操作符

布尔值（True/False）不能同1与0直接等价，二者相比较会出现错误（相关内容见下报错信息）。逻辑与与逻辑或的操作符号分别为&&与||。Haskell里，逻辑操作符的参数必须为Bool型。
各种比较操作符（comparison operator）返回bool值。Haskell里的不等于是/=，类似≠≠；其逻辑非的操作符是not而不是!。

预设值与赋值

一部分变量是有预设值的，如ππ，是可以直接通过pi来访问的。但是e不是。利用let语句我们可以给变量赋值。

ghci> let e = exp 1

注意，这里的exp是内嵌函数，而Haskell的特色就是调用函数不加括号。

进一步了解

实际上，在上面的探索过程中，至少笔者本人已经会遇到一些报错信息。这个时候可以去浏览网上的帮助文档来解决自己的疑难。Haskell给的报错信息是很有条理的，至少不会一个错爆出来十几个Error和四五十个Note。

列表及其操作

列表类似python的语法（[1,2,3]），但是其内部成员类型应当一致。同样，我们可以利用类似pascal的语法来声明一个列表：

ghci> [1..10]
[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]

..表示枚举，它只适用于可枚举的对象，形成一个闭区间。比如说你对”angry”和”excited”枚举是无意义的。
利用这种语法可以写出各种骚序列：

ghci> [1.0,1.25..2.0]
[1.0,1.25,1.5,1.75,2.0]
ghci> [1,4..15]
[1,4,7,10,13]
ghci> [10,9..1]
[10,9,8,7,6,5,4,3,2,1]

给定的第一、第二项决定了公差（对于浮点数，请注意浮点数误差问题）。注意第二种情况，由于13+3=16>15，并没有把15/16给进去。

列表间操作

连接两个列表用++符号。在列表头加入一个元素用:符号。具体的示例见下：

ghci> [] ++ [False,True] ++ [True]
[False,True,True]
ghci> 1:[5,5,1]
[1,5,5,1]

你可以试试[1,5,5]:1会发生什么，反正结果蛮气人的。

字符（串）

双引号规定字符串。接受转义字符。putStrLn输出一字符串。单引号规定字符。实际上，双引号和由单引号构成的列表似乎是等价的：

ghci> let a = ['l', 'o', 't', 's', ' ', 'o', 'f', ' ', 'w', 'o', 'r', 'k']
ghci> a
"lots of work"
ghci> a == "lots of work"
True

这样，适用于列表的操作应当亦适用于字符串。

一个实际的程序

-- file: WC.hs
-- lines beginning with "--" are comments.

main = interact wordCount
    where wordCount input = show (length (lines input)) ++ "\n"

“–”如所见，两个连杠是注释的标志。将这段程序保存到WC.hs文件中，你想要处理的输入保存到一文件中，然后运行它（runghc WC < I_am_a_input.txt），它会计算输入的内容的行数。这段操作的原理后面会提及。