adambard/learnxinyminutes-docs
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2019-10-11 10:51:55 -03:00

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Haskell
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---
language: Haskell
contributors:
- ["Adit Bhargava", "http://adit.io"]
translators:
- ["Lucas Tonussi", "http://www.inf.ufsc.br/~tonussi/"]
lang: pt-br
filename: learnhaskell-pt.hs
---
As linguagens funcionais são linguagens de programação com base em avaliação
de funções matemáticas (expressões), evitando-se o conceito de mudança de
estado com alteração de dados. Neste aspecto, este paradigma é oposto ao
paradigma imperativo que se baseia em alterações de estados.
A programação funcional começou no cálculo lambda, que foi base teórica para
o desenvolvimento deste paradigma de programação.
```haskell
-- Para comentar a linha basta dois traços seguidos.
{- Abre chaves traço e traço fecha chaves cria um campo
para comentário em múltiplas linhas.
-}
----------------------------------------------------
-- 1. Tipos Primitivos de Dados e Operadores
----------------------------------------------------
-- Numerais
0 -- 3
1 -- 1
2 -- 2 ...
-- Alguns Operadores Fundamentais
7 + 7 -- 7 mais 7
7 - 7 -- 7 menos 7
7 * 7 -- 7 vezes 7
7 / 7 -- 7 dividido por 7
-- Divisões não são inteiras, são fracionadas por padrão da linguagem
28736 / 82374 -- 0.3488479374559934
-- Divisão inteira
82374 `div` 28736 -- 2
-- Divisão modular
82374 `mod` 28736 -- 24902
-- Booleanos como tipo primitivo de dado
True -- Verdadeiro
False -- Falso
-- Operadores unitário
not True -- Nega uma verdade
not False -- Nega uma falácia
-- Operadores binários
7 == 7 -- 7 é igual a 7 ?
7 /= 7 -- 7 é diferente de 7 ?
7 < 7 -- 7 é menor que 7 ?
7 > 7 -- 7 é maior que 7 ?
{- Haskell é uma linguagem que tem uma sintaxe bastante familiar na
matemática, por exemplo em chamadas de funções você tem:
NomeFunção ArgumentoA ArgumentoB ArgumentoC ...
-}
-- Strings e Caractéres
"Texto entre abre áspas e fecha áspas define uma string"
'a' -- Caractere
'A' -- Caractere
'Strings entre aspas simples sobe um erro' -- Erro léxico!
-- Concatenação de Strings
"StringA" ++ "StringB" -- "StringAStringB"
-- Concatenação de Caracteres
"haskell" == ['h','a','s','k','e','l','l'] -- True
"haskell" == 'h':'a':'s':'k':'e':'l':'l':[] -- True
-- Você pode listar uma string pelos seus caractéres
"AbBbbcAbbcbBbcbcb" !! 0 -- 'A'
"AbBbbcAbbcbBbcbcb" !! 1 -- 'b'
"AbBbbcAbbcbBbcbcb" !! 2 -- 'B'
----------------------------------------------------
-- 2. Listas e Túplas
----------------------------------------------------
-- A construção de uma lista precisa ser de elementos homogêneos
[1, 2, 3, 4, 5] -- Homogênea
[1, a, 2, b, 3] -- Heterogênea (Erro)
-- Haskell permite que você crie sequências
[1..5]
{- Haskell usa avaliação preguiçosa o que
permite você ter listas "infinitas".
-}
-- Uma lista "infinita" cuja razão é 1
[1..]
-- O 777º elemento de uma lista de razão 1
[1..] !! 777 -- 778
-- União de listas [lista_0] ++ [lista_1] ++ [lista_i]
[1..5] ++ [6..10] ++ [1..4] -- [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,2,3,4]
-- Adiciona um cabeçalho a sua lista e desloca a cauda
0:[1..10] -- [0, 1, 2, 3, 4, 5]
'a':['a'..'e'] -- "aabcde"
-- Indexação em uma lista
[0..] !! 5 -- 5
-- Operadores de Listas usuais
head ['a'..'e'] -- Qual o cabeçalho da lista ?
tail ['a'..'e'] -- Qual a cauda da lista ?
init ['a'..'e'] -- Qual a lista menos o último elemento ?
last ['a'..'e'] -- Qual o último elemento ?
-- Compreensão de Lista (List Comprehension)
{- Uma lista pode ser especificada
pela definição de eus elementos.
A compreensão de listas é feita
com um construtor de listas que
utiliza conceitos e notações
da teoria dos conjuntos.
Exemplo:
A = { x**2 | X pertence aos Naturais && x é par}
-}
let par x = mod x 2 == 0
let constroi_lista = [x * x | x <- [9 ..39], par x]
-- [100,144,196,256,324,400,484,576,676,784,900,1024,1156,1296,1444]
par 4 -- True
par 3 -- False
-- Listas com regras
{- Para todo x se x é elemento da lista
faça 2 vezes x mas componha a lista
com apenas aqueles elementos cujo
2*x é maior que 4
-}
[x*2 | x <- [1..5], x*2 > 4] -- [6, 8, 10]
-- Tuplas
("Q", "Gamma", "b", "Sigma", "delta", "q0", "F") -- 7-Tuple Turing Machine
-- Retirando da tupla
{- Com as funções fst (primeiro) e snd (segundo)
você só pode enviar por parâmetro uma tupla
bi-dimensional ou seja, 2 dimensões == (x,y)
-}
fst ((2,3), [2,3]) -- (2,3)
snd ((2,3), [4,3]) -- [4,3]
----------------------------------------------------
-- 3. Funções em Haskell
----------------------------------------------------
-- Uma função simples que toma duas variáveis
{- Haskell trabalha em cima de recursão
Portanto certifique-se que você
Entende como recurssão funciona.
-}
soma a b = a + b -- Função que vai em um programa.hs
{- Dentro do GHCi (Interpretador Haskell)
Você terá que fazer da seguinte maneira-- Podemos criar nos
Prelude> let soma a b = a + b
Prelude> soma 7 7 -- 14
-}
let constroi_lista = [x * x | x <- [9 ..39], par x]
{- Você pode usar crases para chamar
Funcões de maneira diferente
-}
7 `soma` 7 -- 14
{- Haskell permite que você crie os
seus próprios operadores baseados
nos já existendes
-}
let (~/\) a b = a `mod` b
15^13 ~/\ 432 -- 759375
-- Casamento de Padrões em Tuplas
coordenadas (x, y) = (x + 13, y - 31)
{- Haskell trabalha com casamento de padrões onde dada
um conjunto de funções definidas de diferentes maneiras
Haskell vai procurar por aquela que trabalha o seu tipo
de entrada.
-}
-- Guardas "|" É um jeito simples de representar funções recursivas
let fatorial n | n == 0 = 1 | otherwise = fatorial (n - 1) * n -- Teste: fatorial 5
-- Ainda podemos fazer:
let fatorial 0 = 1
let fatorial n = fatorial (n - 1) * n
{- Podemos criar nossos próprios Mapeadores
Onde `primeiro` é o primeiro elemento de
uma lista é `resto` é o resto da lista.
-}
mapa mapeador _ [] = []
mapa mapeador (primeiro : resto) = mapeador primeiro : (mapa mapeador resto)
{- Uma função anônima é uma função sem um nome.
É uma abstração do cálculo lambda:
\x -> x + 1
λ.x (x + 1)
Em Haskell Barra Invertida é um jeito para
se escrever Lambda (λ). Uma ótima pedida
Para entender Haskell e outras linguagens como Lisp
É estudar Cálculo Lambda, é um entendimento matemático
mais apurado. E do ponto de vista computacional é
bastante interessante. Em EXTRAS você encontrará
Links para aprender Cálculo Lambda.
-}
(\x -> x + 1) 4 -- 5
{- Algumas vezes é mais conveniente usar expressões lambda
do que definir um nome para uma função. Na matemática
Nomes são muito simbólicos. Isso acontece bastante
quando você estiver trabalhando `map` ou `foldl` / `foldr`
-}
-- Sem usar expressões anônimas !
listaSomaUm lst = map somaUm' lst where somaUm' x = x + 1
-- Usando expressões anônimas !
listaSomaUm' lst = map (\x -> x + 1) lst
----------------------------------------------------
-- 4. Mais Funções
----------------------------------------------------
{- Currying: Se você não passar todos os argumentos
para uma função, ela irá ser "currificada". O que
significa que irá retornar a função que pega o resto
dos elementos.
-}
soma a b = a + b
foo = soma 10 -- foo ganha a propriedade "currying"
foo 5 -- 15
-- Outra maneira
foo = (+10)
foo 5 -- 15
{- Composição de Funções
O (.) encadeia funções! Por exemplo,
aqui foo é uma função que recebe um valor.
Ela soma 10 a ela, multiplica o resultado por 5
e então retorna o resultado final.
-}
foo = (*5) . (+10)
-- (5 + 10) * 5 = 75
foo 5 -- 75
{- Concertando precedência:
Haskell tem outra função chamada `$`. Isso altera a precedência
de computação. Ou seja Haskell computa o que está sendo sinalizado com $
da esquerda para a direita . Você pode usar `.` e `$` para se livrar
de parentízação desnecessária.
-}
(even (fatorial 3)) -- true
-- Usando `.` e `$`
even . fatorial $ 3 -- true
----------------------------------------------------
-- 5. Tipos
----------------------------------------------------
-- Haskell é fortemente tipado e tudo tem uma assinatura típica.
-- Tipos Básicos:
460 :: Integer
"music" :: String
True :: Bool
{- Funções também tem tipos.
`not` recebe um booleano e retorna um booleano:
not :: Bool -> Bool
-}
{- Aqui temos uma função que recebe dois argumentos
soma :: Integer -> Integer -> Integer
-}
{- Quando você define um valor em Haskell
uma boa prática de programação é escrever
o TIPO acima dessa mesma. Como segue:
-}
double :: Integer -> Integer
double x = x * 2
----------------------------------------------------
-- 6. Controle de Fluxo e IF-THEN-ELSE
----------------------------------------------------
-- Blocos IF-THEN-ELSE
let valor_alternado = if 144 `mod` 6 == 4 then "acertou" else "errou" -- errou
-- É legal identar quando você tem múltiplos branchs para acontecer
let valor_alternado = if 144 `mod` 6 == 4
then "acertou"
else "errou"
-- Blocos CASE
{- caso <argumento> seja :
<ajuda> -> mostra_ajuda
<inicia> -> inicia_programa
<_> -> putStrLn "ExArgumentoInvalido"
Onde `_` Significa Qualquer Outra Coisa.
-}
case args of
"ajuda" -> mostra_ajuda
"inicia" -> inicia_programa
_ -> putStrLn "ExArgumentoInvalido"
{- Haskell não funciona na base de loops pois ele é
fortemente baseado em funcões recursivas e cálculo lambda
Use `map` uma função build-in do interpretador
para, por exemplo, mapear uma lista:
-}
map (*2) [1..5] -- [2, 4, 6, 8, 10]
-- Você pode criar um FOR-LOOP usando map
let for array funcao = map funcao array
for [0..5] $ \i -> show i
-- Ou ainda (Pesquise sobre show em Haskell):
for [0..5] show
{- foldl computação é feita esquerda para direita
foldr computação é feita direita para esquerda
Você pode usar foldl or foldr a fim de reduzir uma lista
fold(l||r) <funcao> <valor inicial> <lista>
-}
-- Fold Left
foldl (\x y -> 2*x + y) 4 [1,2,3] -- 43
-- Pensando Recursivamente Esquerda-Direita
(2 * (2 * (2 * 4 + 1) + 2) + 3) -- 43
-- Fold Right
foldr (\x y -> 2*x + y) 4 [1,2,3] -- 16
-- Pensando Recursivamente Direita-Esquerda
(2 * 3 + (2 * 2 + (2 * 1 + 4)))
----------------------------------------------------
-- 7. Declaração de Dados
----------------------------------------------------
{- Vamos começar definindo um tipo de
dado que é uma cor rgb então ela
tem valores para vermelho azul e verde
ela é composta desses 3 comprimentos
Vamos usar `data` e `say` que são built-in:
Haskell pede que você user letra
maiuscula para tipos (types) ou classes (Class)
Por favor, visite: http://www.haskell.org/haskellwiki/Type
E de uma olhada na fórmula genérica de declaração de dados.
-}
data Cor = Vermelho | Azul | Verde
-- say :: Color -> String
let say Vermelho = "Vermelho"
let say Azul = "Azul"
let say Verde = "Verde"
{- O seu tipo de dados por receber parâmetros também
vamos com um exemplo usando `data` e a Classe `Maybe`.
-}
data Maybe a = Nothing | Just a
-- Just e Nothing são todos derivadas de Maybe
Just "hello" -- tipo `Maybe String`
Just 1 -- tipo `Maybe Int`
Nothing -- tipo `Maybe a` para algum `a`
----------------------------------------------------
-- 8. Mônadas
----------------------------------------------------
{- As mônadas permitem que o programador construa computações
sando os blocos de comando sequenciais, os quais, por sua vez,
podem ter outras sequencias de computações. Para entender melhor
a classe Monads você precisa ler um pouco mais sobre Classes em
Haskell e o polímofirmo ad hoc do Haskell.
A Classe Mônada padrão em Haskell é a seguinte:
-}
class Monad m where
(>>=) :: m a -> (a -> m b) -> m b
(>>) :: m a -> m b -> m b
return :: m -> m a
fail :: String -> m a
-- Definição completa mínima:
-- (>>=), return
m >> k = m >>= \_ -> k
fail s = error s
{- Como exemplo, a função le_imprime opera com a função ">=" da
classe mônada, a qual repassa o retorno obtido com a função
getLine para uma função lambda \e qualquer.
GHC-BASICS
Cria um arquivo chamado le_imprime.hs
compile: ghc --make -c -O Programa_Haskell_Principal.hs
execute: ./Programa_Haskell_Principal
-}
le_imprime :: IO ()
le_imprime = getLine >>= \e -> putStrLn e -- le_imprime = getLine >>= putStrLn
{- Mônadas abrem a possibilidade de criar computações
no estilo imperativo dentro de um grande programa funcional
Leis das Mônadas:
1. return a >>= k = k a
2. m >>= return = m
3. m >>= (\x -> k x >>= h) = (m >>= k) >>= h
-}
-- O operador >> é chamada então (p -> q, p então q)
let m >> n = m >>= \_ -> n
----------------------------------------------------
-- 9. Haskell Entrada/Saída
----------------------------------------------------
{- Quando um programa Haskell é executado a função `main` é
chamada. E ela precisa retornar um valor do tipo IO().
-}
module Main where
main :: IO ()
main = putStrLn $ "Oi Glasgow!"
-- Ou simplesmente:
main = putStrLn $ "Oi Glasgow!"
{- putStrLn é do tipo String -> IO()
É o jeito mais fácil de conseguir E/S se você implementar
o seu programa como uma função de String para String.
A função:
interact :: (String -> String) -> IO ()
Joga texto, roda a função nela mesma, e imprime a saída
-}
module Main where
contadorLinhas = show . length . lines
main = interact contadorLinhas
-- Use a notação `do` para encadear ações. Por exemplo:
diga_oi :: IO ()
diga_oi = do
putStrLn "Qual eh o seu nome?"
name <- getLine
putStrLn $ "Oi, " ++ name
main = diga_oi
{- Exercício! Escreva sua própria versão
onde irá ler apenas uma linhas de input.
Vamos entender melhor como `getLine` funciona?
getLine :: IO String
Pense que o valor do tipo `IO a` representando um
programa de computador que irá gerar um valor do tipo `a`
quando for ele executado.
Nós podemos guardar e reusar isso apenas apontando `<-`.
Nós podemos também cria nossas próprias ações do tipo `IO String`
-}
nova_acao :: IO String
nova_acao = do
putStrLn "Uma string curta o bastante."
entra1 <- getLine
entra2 <- getLine
-- return :: String -> IO String
return (entra1 ++ "\n" ++ entra2)
{- Nós podemos usar da seguinte maneira
como acabamos de usar `getLine`, exemplo:
-}
main'' = do
putStrLn "String A"
result <- action
putStrLn result
putStrLn "String B"
----------------------------------------------------
-- 9. O Haskell REPL (Read Eval Print Loop)
----------------------------------------------------
{- Digite dhci no seu terminal
para começar o interpretador
lembre-se que para definir
funções e variáveis em haskell
pelo interpretador você precisar
iniciar com `let`
-}
Prelude> let foo = 1.4
-- Você pode ver o tipo de algo usando `:t`:
Prelude> :t foo
foo :: Double
```
# Extra
Compilador e Interpretador Haskell
* [GHC](http://www.haskell.org/ghc/docs/latest/html/users_guide/index.html)
* [GHC/GHCi](http://www.haskell.org/haskellwiki/GHC)
* [Haskell em 5 Passos !!!](http://www.haskell.org/haskellwiki/Haskell_in_5_steps)
Instale Haskell [Aqui!](http://www.haskell.org/platform/).
Aplicações Haskell Muito Interessantes:
* [Música e Som](http://www.haskell.org/haskellwiki/Applications_and_libraries/Music_and_sound)
* [Haskell SuperCollider Servidor](https://github.com/kaoskorobase/hsc3-server)
* [Haskell SuperCollider Cliente](http://hackage.haskell.org/package/hsc3)
* [Física e Matemática](http://www.haskell.org/haskellwiki/Applications_and_libraries/Mathematics)
* [Jogos](http://www.haskell.org/haskellwiki/Applications_and_libraries/Games)
* [Bio Informática](http://www.haskell.org/haskellwiki/Applications_and_libraries/Bioinformatics)
* [Muitos Outras Aplicações](http://www.haskell.org/haskellwiki/Libraries_and_tools)
Comunidade Haskell
* [Musica das Mônadas](http://www.haskell.org/haskellwiki/Music_of_monads)
* [Entendendo Mônadas](https://en.wikibooks.org/wiki/Haskell/Understanding_monads)
Tutoriais:
* [Mapeadores](http://www.haskell.org/ghc/docs/6.12.2/html/libraries/containers-0.3.0.0/Data-Map.html)
* [Aprenda Haskell!](http://haskell.tailorfontela.com.br/chapters)
* [Fundação Teórica da Linguagem Haskell](http://www.haskell.org/haskellwiki/Lambda_calculus)
* [Classe Maybe](http://www.haskell.org/haskellwiki/Maybe)
* [Zvon Referência Haskell](http://www.zvon.org/other/haskell/)
Obtenha Também Haskell Wiki Book [Aqui!](https://en.wikibooks.org/wiki/Haskell)
Leia Sobre As Mônadas [Aqui!](http://www.haskell.org/haskellwiki/Monads)
Livro: Haskell Uma Abordagem Prática - Claudio Cesar de Sá e Márcio Ferreira da Silva
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