programming-languages - 寻找函数式语言

Question

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9年前关闭。




我是一名主要使用 C++ 的科学家，但我想找到一种更好的语言。我正在寻找建议，我什至不确定我的“梦想语言”是否存在(还)，但这是我的愿望 list ；

重要功能(按重要性排序)

1.1:性能:对于科学来说，性能非常重要。我完全理解生产力的重要性，不仅是执行速度，而且当您的程序必须运行数小时时，您无法用 Python 或 Ruby 编写它。它不需要像 C++ 一样快，但它必须相当接近(例如:Fortran、Java、C#、OCaml...)。

1.2:高级优雅:我希望能够尽可能地专注于科学并获得清晰的代码。我也不喜欢像 Java 这样冗长的语言。

1.3:主要是函数式:我喜欢函数式编程，我认为它非常适合我的风格和科学编程。我不在乎该语言是否支持命令式编程，它可能是一个加分项，但它必须关注并鼓励函数式编程。

1.4:可移植性:应该在 Linux(尤其是 Linux!)、Mac 和 Windows 上运行良好。不，我不认为 F# 在带有单声道的 Linux 上运行良好，而且我不确定 OCaml 在 Windows 上运行良好；)

1.5:面向对象，最好在“一切都是对象”的理念下:不久前，当我不得不处理纯C时，我意识到我是多么喜欢面向对象编程。我喜欢对面向对象编程有强烈 promise 的语言，而不仅仅是胆小的支持。

不是很重要，但事情会很好

2.1:“不太强”的类型:我发现 Haskell 的强类型系统很烦人，我喜欢能够进行一些隐式转换。

2.2:工具:好的工具总是加分项，但我想这真的取决于语言。我使用轻量级编辑器 Geany 与 Haskell 一起玩，我从未感到有障碍。另一方面，我不会用 Java 甚至 Scala 做同样的事情(尤其是 Scala，似乎缺乏好的工具，这真的很遗憾)。 Java 确实是这里的第一语言，有了 NetBeans 和 Javadoc，使用 Java 编程既简单又有趣。

2.3:垃圾收集，但在没有虚拟机的情况下翻译或编译。我对虚拟机没有任何异议，但是领域内的两大巨头都有他们的问题。从理论上讲，.net 框架似乎要好得多，特别适合函数式编程，但实际上它仍然以 Windows 为中心，并且对 Linux/MacOS 的支持很糟糕，没有应有的那么好，所以它真的不值得考虑。 Java 现在是一个成熟的 VM，但它在某些方面让我很恼火:我不喜欢它处理可执行文件、泛型的方式，并且它编写了糟糕的 GUI(尽管这些东西还不错)。

Answer 1

在我看来，有三个可行的候选者:Haskell、Standard ML、OCaml。 (Scala 被淘汰的理由是它可以编译为 JVM 代码，因此当程序必须运行数天时它不太可能足够快。)
所有这些都主要是功能性的。我会在我有知识的地方发表评论。

高性能

OCaml 在所有情况下都能提供最稳定的性能，但性能很难提升。你得到的就是你得到的:-)

Haskell 有 最佳并行性能 并且可以很好地利用 8 核或 16 核机器。如果你的 future 是并行的，我敦促你克服对类型系统的厌恶，并学习有效地使用 Haskell，包括 Data Parallel Haskell 扩展。

Haskell 性能的缺点是很难预测评估惰性函数式程序所需的空间和时间。有出色的分析工具，但可能仍需要付出大量努力。

带有 MLton 的标准 ML编译器提供了出色的性能。 MLton 是一个完整的程序编译器，并且做得非常好。

高贵典雅

从语法上来说，Haskell 是明显的赢家。然而，类型系统中充斥着最近实验的残余。然而，类型系统的核心是高级和优雅的。 “类型类”机制特别强大。

标准 ML 有丑陋的语法，但非常干净的类型系统和语义。

从语法和类型系统的角度来看，OCaml 是最不优雅的。过去实验的遗迹比 Haskell 更引人注目。此外，标准库并不像您期望的那样支持函数式编程。

主要功能

Haskell 是纯函数式的；标准机器学习非常实用； OCaml 主要是函数式的(但要注意可变字符串和库中一些令人惊讶的遗漏；例如，列表函数对于长列表是不安全的)。

可移植性

这三个都在 Linux 上工作得很好。 Haskell 开发人员使用 Windows 并且它得到了很好的支持(尽管这让他们很痛苦)。我知道 OCaml 在 OSX 上运行良好，因为我使用了一个用 OCaml 编写的已移植到 OSX 的应用程序。但我在这里的信息很差。

面向对象

在 Haskell 或 SML 中找不到。 OCaml 有一个嫁接在核心语言上的沼泽标准 OO 系统，与其他语言没有很好地集成。

你没有说你为什么热衷于面向对象。 ML 仿函数和 Haskell 类型类提供了 C++ 中的一些封装和多态性(又名“泛型编程”)。

可以颠覆的类型系统

所有三种语言都提供不安全的强制转换。在所有三种情况下，它们都是获取核心转储的好方法。

I like to be able to do some implicit casting.

我想你会发现你喜欢 Haskell 的类型类系统——你可以获得一些类似于隐式转换的效果，但安全。特别是，数字和字符串文字可以隐式转换为您喜欢的任何类型。

工具

Haskell 有非常好的分析工具。标准机器学习有蹩脚的工具。 OCaml 基本上具有标准的 Unix 分析和一个无法使用的调试器。 (调试器拒绝跨越抽象障碍，它不适用于 native 代码。)

我的信息可能已经过时；工具图片一直在变化。

垃圾收集并编译为 native 代码

查看。没有什么可以选择的。

推荐

克服对安全、可靠的类型系统的厌恶。研究 Haskell 的类型类(Wadler 和 Blott 的原始论文和 Mark Jones 的教程可能很有启发性)。 深入了解 Haskell ，请务必在 Hackage 了解相关软件的庞大集合。 .