Haskell *

Эта статья является переводом поста Chris Hodapp Embedding Haskell: Compilers, and compiling compilers В своём посте автор рассматривает различные подходы к использованию Haskell для написания кода для встраиваемых систем. Предоставим слово автору.

В моем последнем посте упоминалось, что некоторые вещи требуют лучшего объяснения, потому что я всегда пытаюсь объяснить и уточнить.

Этот блог посвящен использованию Haskell со встраиваемыми системами. Что это хотя бы значит? Мы видим пару широких категорий (которые отражают слайды на последней странице, а также наша страница ссылок):

• Полная компиляция: компиляция кода на Haskell для встраиваемого назначения.
• Ограниченная компиляция: компиляция некоторого ограниченного подмножества кода на Haskell для встраиваемого назначения.
• Хостинг EDSL и компилятора: хостинг в Haskell, EDSL и компилятор для встраиваемого назначения.

Декораторы — одна из самых необычных особенностей Python. Это инструмент, который полноценно может существовать только в динамически типизированном, интерпретируемом языке. В первой части статьи мой товарищ Witcher136 показал, как в С++ реализовать наиболее приближенную к эталонной (питоновской) версию декораторов.

Я же расскажу про то, как решил попытаться реализовать декораторы в компилируемом языке программирования, для чего в итоге написал написал собственный небольшой компилятор на Haskell на основе LLVM.

Есть довольно простая идея, высказанная Фейнманом — цель физики найти простейшую теорию, которая сможет объяснить как можно больше явлений природы. Эта та идея, которая стоит за электродинамикой Максвелла или КЭД. Каждая новая большая теория объясняла больше явления природы и при этом была проще предшественников.

Это довольно простая мысль с далеко идущими последствиями. Так почему бы нам (инженерам) не взять ее на вооружение? Почему одни из лучших идей про разработку еще не формализованы и унифицированы, как тот же KISS или DRY? Они что, по сути не формализуемы? Это не может быть так если мы возьмем во внимание тот факт что информатика это раздел математики. Должен быть какой-то способ вывести эти пресловутые лучшие практики. И может, если у нас получиться вывести те что мы знаем по опыту, мы сможем выводить совершенно новые. В других научных дисциплинах именно это и происходило — ярче всего это было в авиации. Сначало, опытным путем, инженерам получилось построить то что хоть как-то да отрывается от земли, и только после физика крыла реально была изучена. С этой новой физикой мы имели просто взрывной рост отрасли.

Эта статься — моя приближенная попытка потыкать это все в поисках наших лучших практики в очень упрощенной математике стоящей за информатикой. Я предполагаю, все хорошо сформированные лучшие практики выводимы.

В сети гуляет интересная задача, которую задавали на собеседовании в Twitter.

Представьте, что вы смотрите на стенки различной высоты в профиль. Идет дождь, где-то вода остается, где-то перетекает за края стенки из-за разницы в высоте. Задача состоит в том, чтобы определить, какой объем воды остался между стенками.

В статье [ссылка] было заявлено, что производительность Haskell кода превзошла код на С++. Что сразу вызвало интерес, т.к. и то и другое может генерироваться LLVM компилятором, значит либо Наskell может давать больше хинтов компилятору, либо что-то не так с С++ реализацией. Далее мы разберём, как череда случайностей в действиях автора привела к неправильным выводам, которые описываются таблицей ниже (под катом).

Computer Science клуб — это открытые лекции по компьютерным наукам в Санкт-Петербургском отделении Математического института РАН. Филиалы CS клуба действуют в Новосибирске и Казани.

Основная цель клуба — рассказывать о современном положением дел и знакомить с открытыми задачами в различных областях computer science. Например, вот курсы весеннего семестра в Петербурге одной картинке.



Все курсы открыты для посещения, вход свободный, регистрация не нужна.

После недавних статей (№10xd34df00d, №2chapuza, №3picul) сравнивающих скорость работы реализаций упрощенной утилиты wc у меня оставался только один вопрос — Как простая реализация на Haskell оказалась быстрее простой реализации на C ?!

2020-02-27: Подтверждены результаты и выводы для ghc 8.8.3 и на текстах Шекспира (в конце под спойлером).

Священные войны в интернете о системах типов по-прежнему страдают от распространенного мифа о том, что динамические системы типов по своей природе лучше подходят для моделирования предметных областей «открытого мира». Обычно аргумент звучит так: цель статической типизации состоит в том, чтобы как можно более точно зафиксировать все сущности, однако в реальном мире это просто неудобно. Реальные системы должны быть слабо связаны и должны как можно меньше быть завязаны на представление данных, поэтому динамическая типизация приводит к более устойчивой системе в целом.

Прошлым летом я участвовал в Google Summer of Code — программе для студентов от компании Google. Ежегодно организаторы отбирают несколько Open Source-проектов, в том числе от таких известных организаций, как Boost.org и The Linux Foundation. Для работы над этими проектами Google приглашает студентов со всего мира. 

Как участник Google Summer of Code 2019 я делал проект в рамках библиотеки Alga с организацией Haskell.org, занимающейся развитием языка Хаскелль — одного из самых известных функциональных языков программирования. Alga — библиотека, представляющая типобезопасное представление для графов в Хаскелле. Она используется, например, в semantic — библиотеке компании Github, строящей по коду семантические деревья, графы вызовов и зависимостей и умеющей их сравнивать. Мой проект состоял в добавлении туда типобезопасного представления для двудольных графов и алгоритмов для этого представления. 

В посте я расскажу про свою реализацию алгоритма проверки графа на двудольность на Хаскелле. Несмотря на то, что алгоритм является одним из самых базовых, его красивая реализация в функциональном стиле заняла у меня несколько итераций и потребовала довольно много работы. В результате я остановился на реализации с трансформерами монад. 

Рекомендуется прочитать первую статью, если вы еще этого не сделали. Эта статья будет покороче, меньше сконцентрирована на деталях и больше — на возможностях.

Согласно Стивену Дилю, наряду с зависимыми типами, ускорением компиляции и уменьшением порога вхождения; алгебраические эффекты являются одной из самых главных задач, которые будут решены в будущем для Haskell.

Будущее не за горами, поэтому приступать нужно уже сейчас.

В Serokell мы занимаемся не только коммерческими проектами, но стараемся изменить мир к лучшему. Например, работаем над улучшением главного инструмента всех хаскелистов – Glasgow Haskell Compiler (GHC). Мы сосредоточились на расширении системы типов под впечатлением от работы Ричарда Айзенберга "Зависимые типы в Haskell: теория и практика".

В нашем блоге Владислав уже рассказывал о том, почему в Haskell не хватает зависимых типов и как мы планируем их добавить. Мы решили перевести этот пост на русский, чтобы как можно больше разработчиков могло использовать зависимые типы и сделать дальнейший вклад в развитие Haskell как языка.

Рассказываем об инструменте, который позволяет настроить API для работы с запросами PostgreSQL. Говорим о возможностях, достоинствах и недостатках утилиты, а также об альтернативных решениях.

Вы наверняка слышали о том, что Telegram собирается запустить блокчейн-платформу Ton. Но вы могли пропустить новость, что не так давно Telegram объявил конкурс на реализацию одного или нескольких смарт-контрактов для этой платформы.

Команда Serokell с богатым опытом разработки крупных блокчейн проектов не могла остаться в стороне. Мы делегировали на конкурс пятерых сотрудников, а уже через две недели они заняли в нем первое место под (не)скромным рандомным ником Sexy Chameleon. В этой статье я расскажу о том, как им это удалось. Надеемся, за ближайшие десять минут вы как минимум прочитаете интересную историю, а как максимум найдете в ней что-то полезное, что сможете применить в своей работе.

Но давайте начнем с небольшого погружения в контекст.

Несколько месяцев назад в блоге компании Яндекс вышла статья, в которой обсуждалось прохождение алгоритмической секции интервью. Помимо всего прочего, в этой статье была указана ссылка на специальный контест, содержащий задачи похожие на те, которые в Яндексе предлагают своим кандидатам.

Зарегистрировавшись в системе, моё внимание сразу привлекла возможность решать задачи на Haskell. Дело в том, что я хоть и увлекаюсь программированием на этом языке, но не продвинулся дальше реализации задач из различных курсов образовательных on-line платформ. Решив, что их решение может оказаться интересным вызовом и повысит мой уровень, как разработчика, я приступил к их решению.

Кому интересно, что в итоге из этого вышло, добро пожаловать под кат.

Disclaimer: да, в понедельник мы опубликовали хабрапост с именно таким сравнением языков. Нет, мы не сошли с ума. Всё идёт по плану.

Виталий Брагилевский совмещает в себе знания о теоретической информатике и актуальную программистскую практику. Он преподает дисциплины, связанные с теоретической информатикой, является членом комитета по стандартизации Haskell и входит в наблюдательный комитет по разработке Haskell-компилятора GHC. 

Эта хабрастатья — большое интервью с Виталием на следующие темы: 

• Преподавание и знакомство с JavaScript;
  
• Зачем выбирать Haskell;
  
• Место функциональных языков в жизни программиста;
  
• Чего хорошего в JavaScript и как он развивается;
  
• Что появится в языках программирования в ближайшие 10-15 лет;
  
• Какие языки программирования вызывают доверие и почему;
  
• В чем разница между научными конференциями и конференциями для разработчиков. Зачем преподавателю вообще на них ходить;
  
• Важно ли читать программисту, устаревают ли книги и какие из них must read.
  

Интервью ведут члены Программного комитета конференции HolyJS 2019 Moscow, Алексей Золотых и Артём Кобзарь. Если интервью вам недостаточно, то уже совсем скоро, на следующей HolyJS, Виталий расскажет и покажет на примерах, как связать JavaScript с теорией алгоритмов. 

Как я писал в предисловии предыдущей статьи, я нахожусь в поисках языка, в котором я мог бы писать поменьше, а безопасности иметь побольше. Моим основным языком программирования всегда был C#, поэтому я решил попробовать два языка, симметрично отличающиеся от него по шкале сложности, про которые до этого момента приходилось только слышать, а вот писать не довелось: Haskell и Go. Один язык стал известен высказыванием "Avoid success at all costs"*, другой же, по моему скромному мнению, является полной его противоположенностью. В итоге, хотелось понять, что же окажется лучше: умышленная простота или умышленная строгость?

Я решил написать решение одной задачки, и посмотреть, насколько это просто на обоих языках, какая у них кривая обучения для разработчика с опытом, сколько всего надо изучить для этого и насколько идиоматичным получается "новичковый" код в одном и другом случае. Дополнительно хотелось понять, сколько в итоге мне придется заплатить за ублажание хаскеллевского компилятора и сколько времени сэкономит знаменитое удобство горутин. Я старался быть настолько непредвзятым, насколько это возможно, а субъективное мнение приведу в конце статьи. Итоговые результаты меня весьма удивили, поэтому я решил, что хабровчанам будет интересно почитать про такое сравнение.

Введение

В Haskell принято работать с эффектами как с функторами, объектами которых являются некоторые выражения, которые нам интересны в данный момент.

Когда мы видим тип выражения Maybe a, мы абстрагируемся от фактического существования некоторого a, сконцентрировав все внимание именно на этом a. Та же история с List a — множественные значения a; State s a — a, зависящая от некоторого текущего состояния; Either e a — a, которое может вернуть некоторую ошибку e.

В июне этого года в небольшом швейцарском городке Рапперсвиле уже в десятый раз прошло мероприятие под названием ZuriHac. В этот раз на нём собрались более пятисот любителей Хаскелля, от новичков до отцов-основателей языка. Хотя организаторы называют это мероприятие хакатоном, всё же оно не является конференцией или хакатоном в классическом смысле. Его формат отличается от традиционных программистских. Мы узнали про ZuriHac по счастливой случайности, поучаствовали в нем, а теперь считаем своим долгом рассказать о необычной находке!

В последнем семестре университета я выбрал курс компиляторов CS444. Там каждая группа из 1-3 человек должна была написать компилятор из существенного подмножества Java в x86. Язык на выбор группы. Это была редкая возможность сравнить реализации больших программ одинаковой функциональности, написанных очень компетентными программистами на разных языках, и сравнить разницу в дизайне и выборе языка. Такое сравнение породило массу интересных мыслей. Редко можно встретить такое контролируемое сравнение языков. Оно не идеально, но намного лучше, чем большинство субъективных историй, на которых основано мнение людей о языках программирования.

Мы сделали наш компилятор на Rust, и сначала я сравнил его с проектом команды на Haskell. Я ожидал, что их программа будет намного короче, но она оказалась того же размера или больше. То же самое для OCaml. Затем сравнил с компилятором на C++, и там вполне ожидаемо компилятор был примерно на 30% больше, в основном, из-за заголовков, отсутствия типов sum и сопоставлений с образцом. Следующее сравнение было с моей подругой, которая сделала компилятор самостоятельно на Python и использовала менее половины кода, по сравнению с нами, из-за мощности метапрограммирования и динамических типов. У другого товарища программа на Scala тоже была меньше нашей. Больше всего меня удивило сравнение с другой командой, которая тоже использовала Rust, но у них оказалось в три раза больше кода из-за разных дизайнерских решений. В конце концов, самая большая разница в количестве кода оказалась в пределах одного языка!

Виталий Брагилевский (@_bravit) пока что еще преподает в ЮФУ курсы по Haskell и теории алгоритмов. Также, дает выездные курсы в других городах, является редактором и переводчиком множества книг о Haskell и функциональном программировании, состоит в комитетах Haskell 2020 и компилятора GHC и активно выступает на конференциях. К примеру, он прочитает краткий курс компиляторостроения на Haskell на функциональной конференции FPURE в Казани.

Ввиду такого огромного количества активностей, итоговая запись вышла почти на целый час (ссылка на аудио)! Ниже читайте ее текстовую расшифровку, где Виталий рассказывает о плюсах карьеры преподавателя, множестве книг о Haskell и не только и, конечно же, о самом Haskell, и нужно ли быть гением, чтобы писать на этом языке.