® Tópicos Avançados em Linguagens Computacionais – IF724 Aula Prática – FSharp (F#) Leandro Mitsuo Rodrigo Lumack [email protected]@cin.ufpe.br Professor:

®

Tópicos Avançados em Linguagens Computacionais – IF724

Aula Prática – FSharp (F#)

Leandro Mitsuo Rodrigo Lumack

[email protected] [email protected]

Professor: André Santos

Roteiro

• Configurando o ambiente• Sintaxe

– Estruturas Básicas– Listas, Tuplas e Arrays– Estruturas de Controle– Expressões Condicionais– Criação de Tipos– Funções– Tipos Algébricos– Casamento de Padrões– Acessando .NET– Classes e Objetos

• Chamando C# de F#• Chamando F# de C#• Exemplos de Aplicações

Configurando o Ambiente para o Desenvolvimento no VS

• Primeiramente, deve-se descompactar o arquivo FSharp-1.1.13.8.zip

• Em seguida, executar o arquivo InstallFSharp.msi

Configurando o Ambiente para o Desenvolvimento no VS

• Com o compilador instalado, agora devemos criar um projeto F# (File -> New -> Project -> Other Projects -> F# Projects)

• Em seguida, devemos criar uma classe de F# (.fs file)• Agora é só escrever o código, compilar (ctrl+shift+B) e

executar (F5)

Desenvolvendo sem o VS

• Pode-se escrever o código em algum editor de texto (Notepad++ ou Context) e salvá-lo com a extensão .fs

• Com o prompt, então, podemos compilar o código executando o arquivo fsc.exe (fsc <nome do arquivo.fs>)

• E em seguida, executá-lo

Hello World

• printf “Hello World”;;

• let x = 3 + (4 * 5);;

let res = (if x = 23 then "correct" else "incorrect");;

printf "%s" res ;;

Sintaxe - Estruturas Básicas

• Constantes– Inteiros: 4096, 0xFF– String: “Hello”, “Tab\tTab”– Ponto Flutuante: 3.1215, 1000.045, 1.0e6,

• Operadores– +, -, *, /, %– &&, ||– =, <>, <, >, <=, >=

Sintaxe – Listas

• Listas– Muito utilizadas– São imutáveis

• Não se pode apagar um elemento de uma lista. Pode-se criar uma nova lista sem este elemento

[] -> Lista vazia

[“Hello”; “World”] -> Lista com 2 elementos

“Hello” :: [“World”] -> Lista criada com adição de elemento na frente

[“Hello”] @ [“World”] -> Concatenação de listas

Sintaxe – Tuplas

• Tuplas– Permite agrupar valores de tipos diferentes em um

único elemento

(3, 4);; -> Um par de inteiros

(“Hello”, 4, “World”);; -> Uma tripla de Strings e um inteiro

let addThree (a,b,c) = a + b + c;;

let addPairs (a,b) (d,e) = (a+d, b+e) ;;

Sintaxe – Arrays

• Arrays

let arr = Array.create 3 ""

do arr.(0) <- "hello"

do arr.(1) <- " "

do arr.(2) <- "world"

let str = string.Join("",arr);;

Sintaxe – Expressões Condicionais

• Expressões Condicionais

• if (4 > 3) then "Hello\n" else "Goodbye\n“;;

• if (4 = 3) then AddThree(1,3,5) else 6 + 7;;

Sintaxe – Estruturas de Controle

• Estruturas de Controle

• let y = 5;; let z = ref y;; while (!z > 3) do z := !z - 1; printf “z = %d\n" !z; done;

• let x = Array.create 3 1;;for i = 0 to Array.length(x) - 1 do

printf "x[%d] = %d\n" i x.(i); done;

Sintaxe – Criação de Tipos

• Criação de Tipos

• type key_value = {

key : string;

value : string;

}

let test = { key="a"; value=“Hello" };;

printf "key = %s\n" test.key;;

Sintaxe – Estruturas Básicas

• É possível criar tipos que recebem valores genéricos (polimorfismo paramétrico)

• type ('a, 'b) key_value_g = {

key : 'a;

value : 'b;

}

let sth_g = { key=10; value="deset"; };;

printf "key = %d\n" sth_g.key;;

Sintaxe – Funções

• Podemos criar 2 tipos de funções:– Iterativas

• Precisam utilizar o símbolo ‘!’ para manipular os valores de constantes

– Recursivas• Necessita do uso da palavra ‘rec’

• Função fatorial iterativa• let fac (n) =

let ret = ref 1 infor i = 1 to n do ret := !ret * i;done;printf "Fatorial(%d) = %d\n" n !ret;;

fac (3);

Sintaxe - Funções

• Função fatorial recursiva• let rec fac1(n) =

if (n = 0) then 1 else n * fac1(n-1);;

let r = fac1(4);;

printf "Resultado = %d\n" r;;


• Outro exemplo de função recursiva: Fibonacci• let rec fib n =

if n <= 2 then 1 else fib (n-2) + fib(n-1);;• let f = fib(5);;

printf "Resultado = %d\n" f;;


• Função lambda– Podemos armazenar uma função em uma

variável e chamá-la sempre que quisermos• let lambda = (fun x -> x + 1);;

printf "res = %d\n" (lambda 3);;

• let tmp = List.map lambda [1;2;3];;

let aux = List.to_array tmp;;

for j = 0 to Array.length(aux) - 1 do

printf "x[%d] = %d\n" j aux.(j);

done;;

Exercício 1

• Crie uma função Map (ela recebe uma função e uma lista como parâmetros e retorna uma lista cujos elementos sofreram a aplicação da função)

• Crie um caso de teste para validar sua função.

Sintaxe – Tipos Algébricos

• Casamento de Padrões

• type weekday = Monday | Tuesday | Wednesday | Thursday | Fridaylet workRate (d:weekday) = match d with | Monday -> 1 | Tuesday -> 2 | Wednesday -> 3 | Thursday -> 4 | Friday -> 5;;

let day = workRate Monday;;printf "dia = %d\n" day;;

Sintaxe – Tipos Algébricos


• type expr =Num of int| Add of expr * expr| Sub of expr * expr

let rec eval e =match e with| Num n -> n| Add (x,y) -> eval x + eval y| Sub (x,y) -> eval x - eval y;;

let exp = Add(Sub(Num 10,Num 5), Num 3)let result = eval exp;;printf "resultado = %d\n" result;;

Sintaxe – Casamento de Padrões


• match ("abc","def") with

(x,y) -> printf "x = %s, y = %s" x y;;

let (x,y) = ("abc","def") in

printf "x = %s, y = %s" x y;;

Sintaxe – Acessando .NET

• type room = string;;type number = int;;type date = System.DateTime;;type meeting = | Personal of room * date | Phone of number * date;;

let review = Phone(32,new System.DateTime(2006,05,26));;

let dateOfMeeting (a:meeting) = match a with | Personal(_,d) -> d | Phone(_,d) -> d;;

let data = dateOfMeeting review;;let dia = data.Day;;printf “dia = %d\n" dia;;

Sintaxe – Classes e Objetos

• Classes• type MyObj = class

val first : intval mutable second : intnew(a,b) = { first=a; second=b }member x.First = x.firstmember x.Secondwith get() = x.secondand set(v) = x.second <- vmember x.Write() = printf "f=%i, s=%i\n" x.first x.second

end

let obj = new MyObj(1,2);;

obj.Write();;

Exercício 2

• Crie uma classe Retangulo com atributos Largura e Altura e os métodos Área, Perímetro e Print, que imprime a largura, a altura, a área e o perímetro.

• Crie uma instância dessa classe e chame o método Print.

Chamando F# de C#

• Para que seja possível chamar funções criadas em F# a partir de C#, é necessário criar uma biblioteca de funções F# (.dll)

• Em seguida, simplesmente utilize-a como qualquer outra biblioteca (lembrando que as chamadas de função deverão seguir a sintaxe de C# -> deve-se colocar parênteses)

Chamando F# de C#

• F#• let rec loop n =

if n <= 0 then () else begin print_endline (string_of_int n); loop (n-1) end

type MyData = A | B of int * MyData let rec MyDataPrint d = match d with A -> print_endline "the end!" | B (n,d) -> print_endline (string_of_int n); MyDataPrint d let rec MyDataMap f d = match d with A -> A | B (n,d) -> B (f n,MyDataMap f d)

Chamando F# de C#

• C#• class Tester {

static void Main() { Mydll.loop(10); Mydll.MyData x1 = Mydll.MyData.A(); Mydll.MyData x2 = Mydll.MyData.B(3,x1); Mydll.MyData x3 = Mydll.MyData.B(2,x2); Mydll.MyData x4 = Mydll.MyData.B(1,x3);

Mydll.MyDataPrint(x4); Mydll.MyData x5 = Mydll.MyDataMap(FuncConvert.ToFastFunc(new

System.Converter(square)), x4); Mydll.MyDataPrint(x5); if (Mydll.MyData.IsB(x5)) System.Console.WriteLine("Correct!");

} static object square(object x) { return (int) x * (int) x; } }

Chamando C# de F#

• open System.Windows.Forms;; let form = new Form();; let guiRefresh g = printf "refresh!\n";; form.Paint.Add(fun e -> guiRefresh e.Graphics);; let handler = new PaintEventHandler(fun sender e -> guiRefresh e.Graphics);; form.Paint.AddHandler(handler);; form.Paint.RemoveHandler(handler);;

• open System.Threading;; let t = new Thread(new ThreadStart(fun () -> printf "thread started!\n"));; t.Start();;

Exemplos de Aplicações – Teapot Renderer

Exemplos de Aplicações - Ray Tracer

Exemplos de Aplicações - Sudoku Solver

Exemplos de Aplicações - Visualizador de montador de Genoma

• Segundo o head of computational genomics do DOE Joint Genome Institute, Darren Platt, ele nunca viu um visualizador de montador de genoma tão rápido.– 500 linhas de código

Outras Aplicações

• Jogo para XBOX 360 (F# e XNA)– Dandy Dungeon

• Jogo de xadrez chinês• Compilador para Java• HDFS (Hardware Design and Simulation)

– Biblioteca para projeto de hardware– Implementação para FPGA´s e ASIC´s

Referências

• http://www.ffconsultancy.com/dotnet/fsharp/raytracer/index.html

• http://www.strangelights.com/fsharp/

• http://research.microsoft.com/fsharp/fsharp.aspx

• http://strangelights.com/fsharp/Wiki/default.aspx

• http://cs.hubfs.net/

• http://blogs.msdn.com/dsyme/

• http://cs.hubfs.net/forums

®

Tópicos Avançados em Linguagens Computacionais – IF724

Aula Prática – FSharp (F#)

Leandro Mitsuo Rodrigo Lumack

[email protected] [email protected]

Professor: André Santos

Documents

® Tópicos Avançados em Linguagens Computacionais – IF724 Aula Prática – FSharp (F#) Leandro Mitsuo Rodrigo Lumack [email protected]@cin.ufpe.br Professor: