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| language | filename | contributors | lang | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| F# | learnfsharp-pt.fs |
|
pt-br |
F# é uma linguagem de propósito geral funcional e orientada a objetos. É livre, de código aberto e executa em Linux, Mac, Windows e outros.
Possui um sistema de tipagem poderoso que evita muitos erros em tempo de compilação. Para isto utilizando inferência de tipos, o que a faz se comportar como uma linguagem dinâmica.
A sintaxe é diferente das linguagens do estilo C (C, C#, Java, etc):
- Chaves não são usadas para delimitar blocos de código. Ao invés disso é utilizada indentação (semelhante ao Python).
- Espaços em branco são usados para separar parâmetros, ao invés de vírgulas.
Se você deseja executar o código abaixo, copie e cole em https://try.fsharp.org, que é um REPL online.
// comentários de linhas únicas usam barras duplas
(* comentários de linhas múltiplas usam o par (* . . . *)
-fim do comentário de linhas múltiplas- *)
// ================================================
// Sintaxe básica
// ================================================
// ------ "Variáveis" (mas não exatamente) ------
// A palavra reservada "let" define um valor imutável
let myInt = 5
let myFloat = 3.14
let myString = "hello" // note que nenhum tipo é necessário
// ------ Listas ------
let twoToFive = [2; 3; 4; 5] // Colchetes criam uma lista com
// ponto e vírgula como delimitadores
let oneToFive = 1 :: twoToFive // :: cria uma lista com um novo primeiro elemento
// O resultado é [1; 2; 3; 4; 5]
let zeroToFive = [0; 1] @ twoToFive // @ concatena duas listas
// IMPORTANTE: vírgulas nunca são usadas como delimitadores, somente ponto e vírgula!
// ------ Funções ------
// A palavra chave "let" também define nomes para funções.
let square x = x * x // Note que não são usados parêntesis
square 3 // Agora executando a função. Também sem parêntesis
let add x y = x + y // Não use add (x,y)! Isto significa algo
// completamente diferente.
add 2 3 // Agora execute a função.
// para definir uma função de múltiplas linhas apenas use indentação. Nenhum ponto e vírgula é necessário
let evens list =
let isEven x = x % 2 = 0 // Define "isEven"como uma sub função. Note
// que o operador de igualdade é um simples "=".
List.filter isEven list // List.filter é uma função da biblioteca padrão
// com dois parâmetros: uma função que retorna boolean
// e uma lista para verificar
evens oneToFive // Agora executando a função
// Usando parênteses é possível deixar mais clara a precedência. Neste exemplo,
// "map" é usado primeiro, com dois argumentos, então executa "sum" no resultado.
// Sem os parênteses, "List.map" seria passado como uma argumento para List.sum
let sumOfSquaresTo100 =
List.sum ( List.map square [1..100] )
// É possível redirecionar a saída de uma operação para a próxima usando pipe ("|>")
// Redirecimento de dados é algo comum em F#, similar a pipes Unix.
// Aqui é a mesma função sumOfSquares escrita com pipe
let sumOfSquaresTo100piped =
[1..100] |> List.map square |> List.sum // "square" foi definido anteriormente
// você pode definir lambdas (funções anônimas) usando a palavra reservada "fun"
let sumOfSquaresTo100withFun =
[1..100] |> List.map (fun x -> x * x) |> List.sum
// Em F# não há a palavra chave "return". Funções sempre
// retornam o valor da última expressão usada.
// ------ Casamento de padrões (Pattern Matching) ------
// Match..with.. é um poderoso case/switch.
let simplePatternMatch =
let x = "a"
match x with
| "a" -> printfn "x is a"
| "b" -> printfn "x is b"
| _ -> printfn "x is something else" // sublinhado combina com qualquer coisa
// F# não permite null por padrão -- deve-se usar um Option
// e então efetuar um casamento de padrão.
// Some(..) e None são análogos a Nullable
let validValue = Some(99)
let invalidValue = None
// Neste exemplo, match..with casa com "Some" e "None",
// e também desconstrói o valor em "Some" ao mesmo tempo.
let optionPatternMatch input =
match input with
| Some i -> printfn "input is an int=%d" i
| None -> printfn "input is missing"
optionPatternMatch validValue
optionPatternMatch invalidValue
// ------ Escrevando na tela ------
// As funções printf/printfn são similares às
// Console.Write/WriteLine encontradas no C#.
printfn "Printing an int %i, a float %f, a bool %b" 1 2.0 true
printfn "A string %s, and something generic %A" "hello" [1; 2; 3; 4]
// Exitem também as funções sprintf/sprintfn para formatação de dados
// em uma string, semelhante à String.Format do C#.
// ================================================
// Mais sobre funções
// ================================================
// F# é uma liguagem verdadeiramente funcional -- funções fazem
// parte das classes e podem ser combinadas facilmente para criar
// poderosos construtores
// Módulos podem usar um grupo de funções
// É necessário usar indentação para defini-las.
module FunctionExamples =
// define uma função de soma
let add x y = x + y
// básico uso de uma função
let a = add 1 2
printfn "1 + 2 = %i" a
// aplicação parcial de parâmetros
let add42 = add 42
let b = add42 1
printfn "42 + 1 = %i" b
// composição para combinar funções
let add1 = add 1
let add2 = add 2
let add3 = add1 >> add2
let c = add3 7
printfn "3 + 7 = %i" c
// funções de alta ordem
[1..10] |> List.map add3 |> printfn "new list is %A"
// listas de funções e mais
let add6 = [add1; add2; add3] |> List.reduce (>>)
let d = add6 7
printfn "1 + 2 + 3 + 7 = %i" d
// ================================================
// Listas e coleções
// ================================================
// Existem três tipos de coleções ordenadas:
// * Listas são o tipo mais básico de coleção imutável;
// * Arrays são mutáveis e mais eficientes;
// * Sequences são lazy e infinitas (semelhante a enumerator).
//
// Outras coleções incluem maps e conjuntos imutáveis
// mais todas as coleções padrões do .NET
module ListExamples =
// listas usam colchetes
let list1 = ["a"; "b"]
let list2 = "c" :: list1 // :: é usado para adicionar um elemento no início da lista
let list3 = list1 @ list2 // @ é o operador de concatenação
// list comprehensions (generators)
let squares = [for i in 1..10 do yield i * i]
// Um gerador de números primos
// - este usa a notação custa para casamento de padrões
// - (p::xs) significa 'primeiro :: cauda' da lista, e pode ser escrito como p :: xs
// isto significa que casa 'p' (o primeiro item da lista), e xs recebe o resto da lista
// que é chamdo de 'cons pattern'
// - usa a palavra chave 'rec', que é necessária quando se usa recursão
let rec sieve = function
| (p::xs) -> p :: sieve [ for x in xs do if x % p > 0 then yield x ]
| [] -> []
let primes = sieve [2..50]
printfn "%A" primes
// casamento de padrões (pattern matching) com listas
let listMatcher aList =
match aList with
| [] -> printfn "the list is empty"
| [first] -> printfn "the list has one element %A " first
| [first; second] -> printfn "list is %A and %A" first second
| first :: _ -> printfn "the list has more than two elements, first element %A" first
listMatcher [1; 2; 3; 4]
listMatcher [1; 2]
listMatcher [1]
listMatcher []
// recursão usando listas
let rec sum aList =
match aList with
| [] -> 0
| x::xs -> x + sum xs
sum [1..10]
// -----------------------------------------
// Funções da biblioteca padrão
// -----------------------------------------
// mapas
let add3 x = x + 3
[1..10] |> List.map add3
// filtros
let even x = x % 2 = 0
[1..10] |> List.filter even
// muito mais -- veja a documentação
module ArrayExamples =
// arrays usam colchetes com barra vertical
let array1 = [| "a"; "b" |]
let first = array1.[0] // acesso por índice usando ponto
// casamento de padrões (pattern matching) para arrays é feito da mesma forma que de listas
let arrayMatcher aList =
match aList with
| [| |] -> printfn "the array is empty"
| [| first |] -> printfn "the array has one element %A " first
| [| first; second |] -> printfn "array is %A and %A" first second
| _ -> printfn "the array has more than two elements"
arrayMatcher [| 1; 2; 3; 4 |]
// As funções da biblioteca padrão são as mesmas que para List
[| 1..10 |]
|> Array.map (fun i -> i + 3)
|> Array.filter (fun i -> i % 2 = 0)
|> Array.iter (printfn "value is %i. ")
module SequenceExamples =
// sequências usam chaves
let seq1 = seq { yield "a"; yield "b" }
// sequências podem usar yield e
// podem conter subsequencias
let strange = seq {
// "yield" adiciona um elemento
yield 1; yield 2;
// "yield!" adiciona uma subsequencia
yield! [5..10]
yield! seq {
for i in 1..10 do
if i % 2 = 0 then yield i }}
// teste
strange |> Seq.toList
// Sequências podem ser criadas usando "unfold"
// Este é um exemplo da série de Fibonacci
let fib = Seq.unfold (fun (fst,snd) ->
Some(fst + snd, (snd, fst + snd))) (0,1)
// teste
let fib10 = fib |> Seq.take 10 |> Seq.toList
printf "first 10 fibs are %A" fib10
// ================================================
// Tipos de dados
// ================================================
module DataTypeExamples =
// Todos os dados são imutáveis por padrão
// Tuplas são uma forma rápida de reprentar n elementos de tipos anônimos
// -- Use a vírgula para criar uma tupla
let twoTuple = 1, 2
let threeTuple = "a", 2, true
// Casamento de padrões (pattern match) para desconstruir
let x, y = twoTuple // atribui x = 1, y = 2
// ------------------------------------
// O tipo registro possui nomes nos campos
// ------------------------------------
// Use "type" com chaves para definir um registro
type Person = {First:string; Last:string}
// Use "let" com chaves para criar um registro
let person1 = {First="John"; Last="Doe"}
// Casamento de padrões para desconstruir
let {First = first} = person1 // atribui first="John"
// ------------------------------------
// Tipos union (variantes) possuem um conjunto de escolhas
// Somente um caso pode ser válido por vez.
// ------------------------------------
// Use "type" com barra/pipe para definir um union
type Temp =
| DegreesC of float
| DegreesF of float
// Use qualquer dos tipos para criar um
let temp1 = DegreesF 98.6
let temp2 = DegreesC 37.0
// Casamento de padrões deve cobrir todos os tipos de definidos para desconstruir
let printTemp = function
| DegreesC t -> printfn "%f degC" t
| DegreesF t -> printfn "%f degF" t
printTemp temp1
printTemp temp2
// ------------------------------------
// Tipos recursivos
// ------------------------------------
// Tipos podem ser combinados recursivamente de formas complexas
// sem ter que criar subclasses
type Employee =
| Worker of Person
| Manager of Employee list
let jdoe = {First="John"; Last="Doe"}
let worker = Worker jdoe
// ------------------------------------
// Modelando com tipos
// ------------------------------------
// Tipos union são muito bons para modelagem de estados sem usar flags
type EmailAddress =
| ValidEmailAddress of string
| InvalidEmailAddress of string
let trySendEmail email =
match email with // casamento de padrões
| ValidEmailAddress address -> () // envia
| InvalidEmailAddress address -> () // não envia
// A combinação de tipos union e registros juntos
// provê uma grande fundação para DDD (Domain Driven Design).
// Você pode criar centenas de pequenos tipos que refletem
// exatamente o seu domínio.
type CartItem = { ProductCode: string; Qty: int }
type Payment = Payment of float
type ActiveCartData = { UnpaidItems: CartItem list }
type PaidCartData = { PaidItems: CartItem list; Payment: Payment}
type ShoppingCart =
| EmptyCart // nenhum dado
| ActiveCart of ActiveCartData
| PaidCart of PaidCartData
// ------------------------------------
// Comportamento padrão para tipos
// ------------------------------------
// Tipos padrões possuem um padrão já definido, não precisando de codificação nenhuma.
// * Imutáveis
// * Impressão formatada para depuração
// * Igualdade e comparação
// * Serialização
// Impressão formatada usando %A
printfn "twoTuple=%A,\nPerson=%A,\nTemp=%A,\nEmployee=%A"
twoTuple person1 temp1 worker
// Igualdade e comparação padrão.
// Um exemplo com cartas:
type Suit = Club | Diamond | Spade | Heart
type Rank = Two | Three | Four | Five | Six | Seven | Eight
| Nine | Ten | Jack | Queen | King | Ace
let hand = [ Club, Ace; Heart, Three; Heart, Ace;
Spade, Jack; Diamond, Two; Diamond, Ace ]
// ordenando
List.sort hand |> printfn "sorted hand is (low to high) %A"
List.max hand |> printfn "high card is %A"
List.min hand |> printfn "low card is %A"
// ================================================
// Padrões ativos (Active patterns)
// ================================================
module ActivePatternExamples =
// F# possui um tipo especial de casamento de padrões chamado "padrões ativos" ("active patterns")
// onde o padrão pode ser interpretado ou detectado dinamicamente.
// parêntesis e barra são a sintaxe para "padrões ativos"
// Você pode usar "elif" ao invés de "else if" em expressões condicionais.
// Elas são equivalentes em F#
// por exemplo, defina um "padrão ativo" para tratar tipos de caracteres...
let (|Digit|Letter|Whitespace|Other|) ch =
if System.Char.IsDigit(ch) then Digit
elif System.Char.IsLetter(ch) then Letter
elif System.Char.IsWhiteSpace(ch) then Whitespace
else Other
// ... e então use ele para interpretar de forma bem mais simples
let printChar ch =
match ch with
| Digit -> printfn "%c is a Digit" ch
| Letter -> printfn "%c is a Letter" ch
| Whitespace -> printfn "%c is a Whitespace" ch
| _ -> printfn "%c is something else" ch
// imprima a lista
['a'; 'b'; '1'; ' '; '-'; 'c'] |> List.iter printChar
// ------------------------------------------------
// FizzBuzz usando padrões ativos (active patterns)
// ------------------------------------------------
// É possível criar casamento de padrões parcial também
// Apenas use sublinhado para a definição, e retorne Some se casado.
let (|MultOf3|_|) i = if i % 3 = 0 then Some MultOf3 else None
let (|MultOf5|_|) i = if i % 5 = 0 then Some MultOf5 else None
// a função principal
let fizzBuzz i =
match i with
| MultOf3 & MultOf5 -> printf "FizzBuzz, "
| MultOf3 -> printf "Fizz, "
| MultOf5 -> printf "Buzz, "
| _ -> printf "%i, " i
// teste
[1..20] |> List.iter fizzBuzz
// ================================================
// Expressividade
// ================================================
module AlgorithmExamples =
// F# possui uma alta razão sinais/ruídos, assim o código
// é lido praticamento como se descreve o algoritmo
// ------ Exemplo: defina uma função que faça soma dos quadrados ------
let sumOfSquares n =
[1..n] // 1) pega todos os números de 1 a n
|> List.map square // 2) eleva ao quadrado cada um
|> List.sum // 3) soma os resultados
// teste
sumOfSquares 100 |> printfn "Sum of squares = %A"
// ------ Examplo: defina uma função de ordenação ------
let rec sort list =
match list with
// Se a lista está vazia
| [] ->
[] // retorna a lista vazia
// Se a lista não está vazia
| firstElem::otherElements -> // pega o primeiro elemento
let smallerElements = // extrai os elementos menores
otherElements // dos restantes
|> List.filter (fun e -> e < firstElem)
|> sort // e ordena eles
let largerElements = // extrai os elementos maiores
otherElements // dos restantes
|> List.filter (fun e -> e >= firstElem)
|> sort // e ordena eles
// Combine as 3 partes em uma nova lista e retorne ela
List.concat [smallerElements; [firstElem]; largerElements]
// teste
sort [1; 5; 23; 18; 9; 1; 3] |> printfn "Sorted = %A"
// ================================================
// Código assíncrono
// ================================================
module AsyncExample =
// F# possui suporte a funcionalidades para ajudar a escrever código assíncrono
// sem tornar o código difícil de manter ("pyramid of doom")
//
// O seguinte exemplo efetua download de um conjunto de páginas em paralelo.
open System.Net
open System
open System.IO
open Microsoft.FSharp.Control.CommonExtensions
// Obtém o conteúdo de cara página de forma assíncrona
let fetchUrlAsync url =
async { // a palavra chave "async" e chaves
// criam um objeto assíncrono
let req = WebRequest.Create(Uri(url))
use! resp = req.AsyncGetResponse()
// use! é uma atribuição assíncrona
use stream = resp.GetResponseStream()
// "use" dispara automaticamente close()
// no recurso no fim do escopo
use reader = new IO.StreamReader(stream)
let html = reader.ReadToEnd()
printfn "finished downloading %s" url
}
// uma lista de sites para fazer download
let sites = ["http://www.bing.com";
"http://www.google.com";
"http://www.microsoft.com";
"http://www.amazon.com";
"http://www.yahoo.com"]
// efetue
sites
|> List.map fetchUrlAsync // cria uma lista de tarefas assíncronas
|> Async.Parallel // coloca as tarefas para executarem em paralelo
|> Async.RunSynchronously // inicia cada uma
// ================================================
// Compatibilidade com .NET
// ================================================
module NetCompatibilityExamples =
// F# pode pode fazer praticamente tudo que C# pode fazer, e integra
// de forma simples com bibliotecas .NET e Mono
// ------- usando uma função de uma biblioteca existente -------
let (i1success, i1) = System.Int32.TryParse("123");
if i1success then printfn "parsed as %i" i1 else printfn "parse failed"
// ------- Implementando interfaces de forma simples! -------
// cria um novo objeto que implementa IDisposable
let makeResource name =
{ new System.IDisposable
with member this.Dispose() = printfn "%s disposed" name }
let useAndDisposeResources =
use r1 = makeResource "first resource"
printfn "using first resource"
for i in [1..3] do
let resourceName = sprintf "\tinner resource %d" i
use temp = makeResource resourceName
printfn "\tdo something with %s" resourceName
use r2 = makeResource "second resource"
printfn "using second resource"
printfn "done."
// ------- Código orientado a objetos -------
// F# também possui suporte a orientação a objetos.
// Possui suporte a classes, herança, métodos virtuais, etc.
// interface com tipo genérico
type IEnumerator<'a> =
abstract member Current : 'a
abstract MoveNext : unit -> bool
// classe base abstrata com métodos virtuais
[<AbstractClass>]
type Shape() =
// propriedades somente leitura
abstract member Width : int with get
abstract member Height : int with get
// método não virtual
member this.BoundingArea = this.Height * this.Width
// método virtual com implementação base
abstract member Print : unit -> unit
default this.Print () = printfn "I'm a shape"
// classe concreta que herda da classe base e sobrescreve
type Rectangle(x:int, y:int) =
inherit Shape()
override this.Width = x
override this.Height = y
override this.Print () = printfn "I'm a Rectangle"
// testes
let r = Rectangle(2, 3)
printfn "The width is %i" r.Width
printfn "The area is %i" r.BoundingArea
r.Print()
// ------- métodos de extensão -------
// Assim como em C#, F# pode extender classes já existentes com métodos de extensão.
type System.String with
member this.StartsWithA = this.StartsWith "A"
// testes
let s = "Alice"
printfn "'%s' starts with an 'A' = %A" s s.StartsWithA
// ------- eventos -------
type MyButton() =
let clickEvent = new Event<_>()
[<CLIEvent>]
member this.OnClick = clickEvent.Publish
member this.TestEvent(arg) =
clickEvent.Trigger(this, arg)
// teste
let myButton = new MyButton()
myButton.OnClick.Add(fun (sender, arg) ->
printfn "Click event with arg=%O" arg)
myButton.TestEvent("Hello World!")
Mais Informações
Para mais demonstrações de F# acesse why use F#.
Leia mais sobre F# em fsharp.org e dotnet's F# page.