Haskell — ленивый язык программирования
Он сам решает, что и когда нужно посчитать.
Haskell — необычный язык с точки зрения тех, кто привык к JavaScript, С++, Python или любому другому императивному языку. Всё дело в том, что Haskell — функциональный язык. Мы уже рассказывали, чем отличаются функциональные языки от остальных, теперь посмотрим на них в деле.
👉 Haskell — не совсем для обычных вещей, и стандартное приложение с красивым интерфейсом на нём сделать не получится. А вот сделать серверную часть, которая возьмёт на себя все сложные вычисления, или консольную программу, которая вызывается через командную строку, — вполне. Лучше всего Haskell справляется с точными вычислениями и расчётами, поэтому чем лучше вы будете знать математику — тем лучше для кода.
Синтаксис в Haskell
Самая простая программа на Haskell выглядит так:
Теперь мы явно указали тип функции main — это ввод и вывод каких-то результатов (IO — input/output, ввод-вывод). Ещё в Haskell есть такие базовые типы данных:
Математические операции в Haskell работают и выглядят как обычно: +, –, *, /.
Функции и их значения
Почти всё в Haskell делается через функции. Задача программиста — описать функцию таким образом, чтобы компилятор понял:
Получается, что функции — это наборы правил, по которым обрабатываются данные. Например, если нам нужно найти факториал любого числа, то на Haskell это можно записать так:
Вторая строка отвечает за то, что если нужно посчитать факториал ноля, то это будет единица.
Если пока непонятно, что тут происходит, — почитайте про рекурсию, там мы подробно разобрали этот пример.
Мы только что записали строгое математическое определение на Haskell и объяснили функции, как ей найти факториал любого числа. Но если мы попробуем вызвать факториал числа 4.5, то Haskell выдаст ошибку, потому что 4.5 не относится к типу Integer.
👉 Вся программа на Haskell — это набор таких функций и правил, которые могут быть связаны друг с другом. Все данные обрабатываются строго по этим правилам, и на выходе получается точный результат. Можно работать с любыми данными, если перевести их в понятный для языка вид, поэтому Haskell часто используют в тех областях, где нужна надёжность и гарантированная точность вычислений.
Ленивые вычисления
Haskell — язык, который поддерживает ленивые вычисления. Это значит, что он вычислит нужные значения в любой функции не тогда, когда программист это написал, а когда это значение действительно понадобится в программе.
Например, у нас есть функция, которая возвращает какое-то значение после вызова. Если это значение прямо сейчас не нужно или оно не используется при вызове функции, то Haskell не будет его считать. Он дождётся того момента, когда значение функции понадобится в другом месте, и только тогда посчитает его.
Ленивые вычисления помогают сократить нагрузку на ресурсы и делают программы быстрее и эффективнее. Если вы пишете калькулятор, в котором предусматриваете все математические действия, но пользуетесь только сложением, то Haskell даже не будет обращать внимания на остальное. Он будет знать, что у вас есть код, который, если что, может ещё умножать и делить, но делать с ним пока ничего не будет.
Для чего нужен Haskell
Обработка текста и синтаксический анализ. В Haskell легко заложить правила любого языка, по которым строятся языковые конструкции, и научить его анализировать этот язык. Например, он может делить предложения на слова и предлоги, находить связи между ними, смотреть, всё ли написано без ошибок, или находить неправильные языковые конструкции. Это работает и для обычных языков (русский или английский), и для языков программирования.
Компиляторы. Благодаря тому, что Haskell всё делает строго по правилам, это отличный инструмент для написания компиляторов. Задача любого компилятора — взять текст программы, проверить, нет ли в нём ошибок, и выполнить код. Так как Haskell отлично работает с текстом и при этом не ошибается в правилах, то он может преобразовывать команды другого языка в команды для компьютера.
Финансовые инструменты. Основное требования к финансовым инструментам — гарантированная точность вычислений и отсутствие ошибок, поэтому Haskell любят использовать корпорации для своих внутренних инструментов. Это могут быть системы учёта банковских транзакций, биржевой торговли, анализа рисков или инструменты финансового мониторинга между отделами.
Промышленные приложения. Haskell позволяет задавать нужные правила и обрабатывать данные по этим правилам — именно это нужно предприятиям, чтобы построить системы поддержки принятия решений или внутреннего аудита. Это снимает нагрузку с людей и позволяет алгоритмам эффективнее находить слабые места в компании или точки для промышленного роста.
Говорят, Haskell — язык для гениев и академиков. Правда?
Однажды я разговаривал с основателем израильского стартапа, который разрабатывал скоростную базу данных на GPU. В их стеке были Haskell и C++, и основатель жаловался, как тяжело найти людей в команду. В Москву он прилетал в том числе искать хороших программистов.
Я осторожно спросил, не лучше ли было использовать что-то более распространенное и новое. И хоть ответ был вежливым и конструктивным, между строк мне показалось: «Пфф, даже не упоминай эти игрушечные япы».
Все, что я слышал про Хаскель со стороны с тех пор, сводилось к одному — «с ним шутки плохи». Чтобы узнать хаскелистов получше, я пришел с расспросами к ним в телеграм-чат. Было довольно страшно, и как оказалось, не зря.
О Хаскеле не стремятся говорить популярно, и на такие затеи, кажется, поглядывают с презрением. Уж если говорить — то с максимальной полнотой и объективностью. «Одно из характерных качеств Хаскеля как языка и сообщества в том, что они вместе не стремились стать популярными, дав простой ответ на популярные вопросы. Вместо этого выстраивали логичный principled путь решения реальных проблем, а не быстрого проникновения в сердце прохожего интересующегося» — написали мне там.
Тем не менее, несколько человек рассказали о своем опыте, и я собрал их мнения здесь.
Денис Мирзоев (nolane): В университете по предмету «Языки программирования» мне предложили пройти курс на Coursera по Хаскелю за один дополнительный балл из ста. Потом ещё был курс функционального программирования, на котором проходили Хаскель. Написал курсовую и выпускную работу бакалавра по GHC. Нашёл работу в качестве Хаскель-программиста.
Было тяжело, и тяжело до сих пор. Когда начинаешь изучать Хаскель, приходится постигать очень много новых концепций. Это сложная работа. Буквально учишься программировать заново.
Многим сейчас будет трудно вспомнить, как они начинали свой путь в программировании, как трудно было понять, что такое «указатель», что такое «функция», что такое «класс». Возможно поэтому изучение Хаскеля даётся так тяжело. С возрастом становится труднее усваивать новое.
Doctor_Ryner: Однажды на испытательном сроке я завалился на Redux, поэтому, смотря уроки от его создателя, решил поближе с этим всем познакомится. Сначала применял изученные практики в JavaScript, но потом узнал о Haskell, который считается истинным функциональным языком. Меня сразу привлекла его элегантность и куча новых неизвестных мне концепций.
Приходилось нелегко с бесконечными туториалами про монады на примере бурито, которые сильно путают. Также императивный бэкграунд сильно мешает открыться новым концепциям.
Юрий Сыровецкий (cblp): Сложнее всего изучать Хаскель вторым, когда не прошёл синдром утёнка к первому языку.
Чем хорош и чем плох язык?
Doctor_Ryner: Язык очень краткий, элегантный и гибкий, не зря на нем половина библиотек — это EDSL (как минимум такое впечатление).
Юрий Сыровецкий (cblp): Высокая выразительность, легко переносить предметную область в код, оптимальное сочетание императивной и функциональной парадигм. Легко строить абстракции над данными и алгоритмами, что позволяет думать о задаче, не отвлекаясь на несвязанные мелочи.
Джон Доу: Строгая сильная (я бы сказал, фашистская) типизация.
Игорь Шевнин (interphx): Очень выразительная система типов. Не настолько мощная, как у Idris или Agda, но достигает той золотой середины, когда выразить можно почти всё, и при этом вывод типов работает нормально. Не надо везде помечать их вручную.
Но мощная система типов заставляет внимательнее относиться к передаваемым значениям. Куча определений типов может выглядеть как бойлерплейт. Каждая команда использует свой набор расширений или не использует их вообще. Код более «плотный» — одна строчка часто несёт больше информации, чем в других языках, поэтому неопытному разработчику сложнее его читать.
Doctor_Ryner: Изучая Haskell, ты скорее всего наткнешься на высказывание «if it compiles, it is probably correct». Тут нет null, сама функциональная парадигма очень строга и принуждает тебя следовать определенным правилам, которые в большинстве случаев ведут к лучшему дизайну.
Например, в языке нет переменных — только константы. Тебе не приходится следить за тем, что и где ты присваиваешь. Haskell поощряет использование чистых функций, что ведет к отсутствию побочных эффектов. Функциональный дизайн просто заставляет программу работать как одно целое, в противовес ООП, где в мир выброшена куча объектов и объекты пытаются общаться друг с другом путем побочных эффектов, превращая приложение в непредсказуемое месиво. На работе достаточно страдаем от такого с C# в Unity.
Денис Мирзоев: Встроенная ленивость повышает выразительность языка. Многие алгоритмы становятся проще. Она может увеличить производительность, если результаты промежуточных вычислений не будут использоваться. (К примеру `head. sort` работает за линейное время).
Игорь Шевнин: Ленивая модель вычислений обычно помогает, но когда порядок вызова функций важен, может быть трудно разобраться, что происходит.
Doctor_Ryner: Он компилируемый, что сразу же дает огромный прирост в скорости.
Денис Мирзоев: По скорости сравним с Java, но не такой быстрый как C.
Игорь Шевнин: Из коробки есть поддержка расширений, которые позволяют допилить язык и систему типов. При этом есть много широко используемых расширений, которые знакомы сообществу, имеют приличные примеры и документацию и не являются нишевыми.
Doctor_Ryner: В стандартной библиотеке Prelude есть очень плохие функции наподобие read, head, readFile, которые могут выкинуть Exception и положить программу, вместо того, чтобы возвращать Maybe. Поэтому приходится использовать альтернативы или писать свои реализации.
Игорь Шевнин: Главная проблема — отсутствие стандартизации, вплоть до того, что многие заменяют стандартную библиотеку на одну из несовместимых между собой альтернатив. Есть разногласия в сообществе на тему того, какой должна быть стандартная библиотека, что должно входить в ядро языка, а что допиливаться расширениями, и по моим ощущениям это тормозит развитие языка.
Денис Мирзоев: Не хватает тулов: нет полноценной IDE, очень мало средств для замеров производительности, нет отладки «по шагам» — это вообще говоря фундаментальная проблема.
Для каких проектов Haskell подходит лучше всего?
Юрий Сыровецкий: Для сложных задач, связанных с безопасностью или деньгами, где высока цена ошибки.
Doctor_Ryner: Для всего, где нужно проводить вычисления, преобразование и анализ данных. Сильно удивлен, что Haskell менее популярен в Data Science, чем Python.
Игорь Шевнин: Я бы не рискнул использовать его для встраиваемых систем (производительность неплоха, но всё же есть значительный оверхэд по потреблению памяти из-за ленивых вычислений) и мелких скриптов (там эта строгость просто не нужна). Также надо понимать, что найти разработчиков в команду намного сложнее, чем для мейнстримных языков.
Джон Доу: Чтобы писать промышленный код, который будут читать другие — вам нужна будет целая команда хаскеллистов. Такую мало кому удалось собрать.
Игорь Шевнин: Но благодаря краткости и строгости Haskell подходит почти для любых задач.
Начинать изучать разработку с Haskell — хорошая идея?
Игорь Шевнин: Начинать — вряд ли, потому что подавляющее большинство кодовых баз, с которыми человеку придётся работать, написаны не на нём.
Джон Доу: Плохая, плохая идея! Языки не из семейства ML — а такие из промышленных вообще все — потом будут для вас шоком.
Денис Мирзоев: Обычно люди сначала изучают математику, потом переходят к программированию. Поэтому изучение языка, использующего математические концепции (алгебраические типы данных, чистые функции), должно быть проще императивных. То есть я считаю, что это хорошая идея.
Doctor_Ryner: Всех новичков, которых я обучаю, я обязательно знакомлю с Haskell. Люди, которые не изучали императивные стиль, гораздо проще ориентируются в функциональном коде и быстрее учатся, потом даже если работают с объектно-ориентированными языками, они привносят хорошие архитектурные решения и функциональные практики.
Юрий Сыровецкий: Начинать лучше сразу с нескольких принципиально разных языков, например, Си, Хаскель и Смолток, в любом порядке. Ни один язык в
отдельности не даст полного понимания.
Haskell — достаточно старый язык. Это хорошо или плохо?
Юрий Сыровецкий: Развивается язык очень активно, груз совместимости только ради совместимости не тянет.
Джон Доу: Стандарт принят в 1998-ом, но это не заметно: до сих пор новые версии компилятора, потенциально ломающие обратную совместимость, выходят примерно раз в полгода.
Денис Мирзоев: Haskell не старый, а проверенный временем. В язык никогда не попадут непродуманные изменения. Так что это скорее хорошо.
Про Haskell говорят, что это один самых сложных языков. Это так?
Doctor_Ryner: Как сам язык — нет. Сложны скорее абстракции, которые в нем используются. Человек, который никогда не видел кода на Haskell, может просто сойти с ума от потока новой информации и разных непривычных конструкций.
Масло в огонь подливает то, что язык накладывает кучу «ограничений», не позволяет или сильно затрудняет кучу вещей, которые не вписываются в функциональную концепцию.
Джон Доу: Чтобы первый элементарный проект хотя бы просто скомпилировался, ушло почти два месяца курения учебников, мануалов и туториалов по вечерам. Правда скомпилировавшись, проект сразу заработал и фигачил под полной нагрузкой (6k rps с пиками до 15) полгода, без изменений вообще.
Денис Мирзоев: Готов поспорить, что если школьник начнёт изучать программирование с Хаскеля и продвинется достаточно далеко, то императивное программирование ему покажется более сложным и менее интуитивным.
Игорь Шевнин: Сложность относительна. Из мейнстримных языков я всё ещё считаю C++ самым сложным. Языки для доказательства теорем (Agda, Coq) будут посложнее Хаскелля в концептуальном смысле. Haskell — несложный язык, но его паттерны и библиотеки — стандартные и сторонние — выучить удастся далеко не сразу.
Всегда ли его сложность оправдана?
Игорь Шевнин: Паттерны и высокий уровень абстракции оправданы, так как делают код надёжнее и короче. Но думаю, что операторы, имена функций и многие другие вещи могли бы быть понятнее.
Doctor_Ryner: Зачастую сложные конструкции Haskell позволяют создавать очень короткие решения, которые еще и оказываются очень гибкими и модульными.
Юрий Сыровецкий: Разве что управление эффектами бывает громоздко, хотя почти
всегда это лучше, чем отсутствие управления. Но над его упрощением
ведутся работы.
Джон Доу: Язык для привыкших к обычным python/php/whatever вообще производит впечатление ортогонального к реальности. Для людей, которые изначально не интересовались теорией категорий, добиться результатов с абсолютного нуля — очень тяжело.
Но когда понимаешь язык — получаешь новый способ думать о решаемой проблеме.
Haskell видится языком как будто для математиков, а не для разработчиков. Как думаете, он не распространен широко из-за этого?
Денис Мирзоев: Это демонстрация принципа, которому следуют главные разработчики Хаскеля — «avoid success at all costs». Смысл, конечно, не в том, что нужно избегать успеха, а в том, что нужно избегать успеха, цена которого слишком высока.
Можно было сделать Хаскель популярным. Есть, к примеру, поддержка этого языка со стороны Microsoft. Можно было сделать язык более императивным, принимать какие-то быстрые и непродуманные решения, чтобы завоевать популярность. Можно было использовать много грязных приёмов, но благодаря такой правильной позиции главных разработчиков ничего подобного не было.
Да, популярность языка не очень высока, но зато не страдает его качество. Мне очевидны преимущества Хаскеля по отношению к императивным языкам, большинство его проблем разрешимы, поэтому я уверен, что большая популярность ещё придёт по мере его развития.
Юрий Сыровецкий: Таким он видится только людям, ничего про него не знающим. В
«реальной» разработке Хаскель применяется давно, примеры легко найти в
вашей любимой поисковой системе. В частности, мы в ЛК использованием
Хаскеля довольны, и ничего другого на его месте не видим.
Игорь Шевнин: Что такое «язык для математиков» я толком не знаю. Это либо R/MatLab/Mathematica для расчётов и статистики, либо Python, потому что он простой и требует меньше инженерного бэкграунда. Но не Haskell. Алгебраические понятия типа моноидов используются в нём из практических соображений, а не только для дополнительной строгости.
Основную роль в популярности сыграла историческая распространённость C/C++/Java/C# в энтерпрайзе, они заняли нишу. Но сейчас многие компании начинают использовать Haskell и другие функциональные языки.
С каким япом ты бы сравнил Haskell и в чью пользу?
Джон Доу: Из более или менее распространенных — с Erlang. Но на Erlang все же проще писать и его проще выучить, как мне кажется.
Денис Мирзоев: Я хорошо знаю C, С++, Java и Haskell. C++ даже сравнивать ни с чем не надо, язык ужасен. Си — хороший язык для низкоуровневой разработки. В этой нише он будет лучше. В остальном я бы предпочёл Haskell.
Выбор между Java и Haskell уже труднее, но тут тоже нужно смотреть на конкретную задачу. Под андроид на Haskell будет скорее всего трудно писать, в этом случае лучше Java. А вот сервера писать на Haskell почти также удобно как и на Java. Если окружение позволяет — тулинг, доступность библиотек, — то я обычно выбираю Haskell.
Doctor_Ryner: С C#, достаточно погуглить, как реализовать Maybe на C# и на Haskell. Очень странно, что диктаторский чисто функциональный Haskell чувствуется гораздо более гибким и свободным. На самом деле это две крайности.
С# один из самых объектно-ориентированных языков, и преимущества Haskell сильно контрастируют с ним. В С# тебе постоянно приходится писать кучу лишних вещей, и это все очень неприятно. Использование функций высшего порядка может уродовать код в плане синтаксиса. На фоне всего этого уже сложно вернуться с коротких и элегантных решений Haskell
Игорь Шевнин: С Rust, пока что в пользу Rust. Он берёт очень многое от Haskell и других ФП-языков, но при этом дружит функциональный подход с императивным, а разработчики и сообщество намного грамотнее и более последовательно подошли к развитию языка с самого начала.
Что думаете про сообщество хаскелистов?
Джон Доу: Подавляющее большинство — очень дружелюбные люди, всегда готовые помочь. Приятное отличие от сообществ многих других языков.
Doctor_Ryner: Haskell сообщества зачастую содержат в себе пугающе умных людей, которые всегда готовы помочь. Не зря ходят локальные мемы про PhD, теорию категорий и академиков. Если заходя в чат по другим языкам, ты видишь, что люди обсуждают обычные production-проблемы и структуры данных. В чате по Haskell перед тобой сразу выскакивают монады, лемма Йонеды, аппликативные функторы, написание безумных типов и прочее-прочее.
Ты сразу видишь столько нового, чего ты не знал раньше — безумные композиции, элегантные преобразования и трансформации, решения проблем, что занимают на мейнстримных языках десятки строчек, чуть ли не в одну строчку.
Говорят, хаскелисты высокомерные. Правда?
Денис Мирзоев: Да. Мне кажется высокомерность связана с тем, что они очень любят свой язык и расстроены его недооценённостью.
Джон Доу: Нифига подобного.
Doctor_Ryner: Скорее всего такое мнение пошло, из-за того, что многих мейнстримных разработчиков сильно раздражает, когда хаскелисты начинают говорить о функциональном программировании и его преимуществах. Жуткое непонимание в свою очередь может раздражать самого хаскелиста, и он начнет бросаться терминами, за что его клеймят чсв.
Игорь Шевнин: Высокомерие — слишком сильное слово. Тут скорее дело в том, что ФП, ООП, различие ООП-классов и union types, extension problem и много других понятий однажды складываются в очень чёткую картинку, и после этого становится трудно воспринимать людей, которые пытаются противопоставить ООП и ФП или другим образом представить широкую проблему в узкой перспективе.
Почему ФП-языки до сих пор нишевые?
Денис Мирзоев: Их преимуществ всё ещё не достаточно, чтобы заинтересовать большое количество программистов. Трудность в изучении не способствует популярности. Проблемы с тулингом тоже многих отпугивают, а мне кажется как раз увеличение численности сообщества могло бы решить эту проблему. Получается замкнутый круг.
Игорь Шевнин: Нишевость постепенно проходит, а функциональные концепции подтягиваются в другие языки.
Doctor_Ryner: Сами функциональные принципы и языки, что их поддерживают, уже повсеместны. Даже для шарпов есть Linq и некоторые другие библиотеки. Нишевые скорее чисто функциональные языки, так как в них используются нестандартные концепции.
Не стоит забывать, что еще лет 20 назад железо было не достаточно производительным для функциональных языков, так что в мейнстрим функциональщина начала входить в последние годы, а интерес к Haskell только растет.
История языков программирования: как Haskell стал стандартом функционального программирования
Теоретические основы императивного программирования были заложены ещё в 30-х годах XX века Аланом Тьюрингом и Джоном фон Нейманом. Теория, положенная в основу функционального подхода, формировалась в 20-х и 30-х годах. В числе разработчиков математических основ функционального программирования — Мозес Шёнфинкель (Германия и Россия) и Хаскелл Карри (Англия), а также Алонзо Чёрч (США). Шёнфинкель и Карри заложили основы комбинаторной логики, а Чёрч является создателем лямбда-исчисления.
Функциональное программирование как раз основано на идеях из комбинаторной логики и лямбда-исчисления.
Но теория так и оставалась теорией, пока в начале 50-х прошлого века Джон МакКарти не разработал язык Lisp (1958), который стал первым почти функциональным языком программирования. На протяжении многих лет у Lisp не было конкурентов. Позднее появились функциональные языки программирования APL (1964), ISWIM (1966) и FP (1977), которые не получили столь широкого распространения.
Со временем Lisp перестал удовлетворять некоторым требованиям разработчиков программ, особенно с ростом объема и сложности программного кода. В связи с этим обстоятельством всё большую роль стала играть типизация. В конце 70-х — начале 80-х годов XX века интенсивно разрабатывались модели типизации, подходящие для функциональных языков.
Большинство этих моделей включали в себя поддержку таких мощных механизмов как абстракция данных и полиморфизм. Появилось множество типизированных функциональных языков: ML, Scheme, Hope, Miranda, Clean и многие другие. Вдобавок постоянно увеличивалось число диалектов.
ML (1973) – первый язык с типизацией Хиндли–Милнера;
Scheme (1975) — это один из двух самых популярных диалектов языка Lisp;
SASL, KRC, Miranda (1972–1985) – одни из первых ленивых языков;
Hope (1980) – один из первых языков с алгебраическими типами данных.
Хаскелл Карри
В результате вышло так, что практически каждая группа, занимающаяся функциональным программированием, использовала собственный язык. Это препятствовало дальнейшему распространению этих языков и порождало многочисленные проблемы.
История языка Haskell начинается в 1987 году. Один за другим появлялись новые функциональные языки программирования. После выхода Miranda (Research Software Ltd, 1985 год) возрос интерес к ленивым вычислениям: к 1987 году возникло более дюжины нестрогих чисто функциональных языков программирования.
Miranda использовался наиболее широко, но это было запантетованное ПО. На конференции по функциональным языкам программирования и компьютерной архитектуре (FPCA, 1987) в Портленде (Орегон) участники пришли к соглашению, что должен быть создан комитет для определения открытого стандарта для подобных языков. Целью комитета являлось объединение существующих функциональных языков в один общий, который бы предоставлял базис для будущих исследований в разработке функциональных языков программирования.
Так появился Haskell. Он был назван в честь одного из основателей комбинаторной логики Хаскела Кaрри (Haskell Curry).
К концу 1980-х годов было создано много функциональных языков. Часть из них оказали значительное влияние на Haskell:
Новый язык должен был стать свободным языком, пригодным для исследовательской деятельности и решения практических задач. Свободные языки основаны на стандарте, который формулируется комитетом разработчиков. Дальше любой желающий может заняться реализацией стандарта, написать компилятор языка. Первая версия стандарта Haskell была опубликована 1 апреля 1990 года.
Haskell 1.0 — 1.4
Первая версия Haskell (Haskell 1.0) была выпущена в 1990г. Попытки комитета вылились в серию реализаций языка (1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4).
Haskell 98
В конце 1997 года версии Haskell 98 необходимо было специфицировать в одну стабильную, минимальную и портативную версию языка и сопроводительную стандартную библиотеку для изучения, как основу будущего развития. Комитет положительным образом принял создание расширений и вариаций haskell 98 путем добавления и внедрения экспериментальных особенностей.
В феврале 1999 года стандарт языка Haskell 98 впервые был опубликован, как «The Haskell 98 Report». В январе 2003 года измененная версия была опубликована как «Haskell 98 Language and Libraries: The Revised Report». Язык продолжил стремительно развиваться, реализация компилятора Glasgow Haskell Compiler (GHC) представляет фактический стандарт языка.
Haskell 2010
Современный стандарт Haskell — Haskell 2010 — был анонсирован 24 ноября 2009 года; GHC поддерживает его с версии 7.0.1.
По сравнению с Haskell ’98 он содержал следующие изменения:
• Do и If Then Else
• Иерархические модули
• Объявления пустых переменных
• Решение устойчивости
• Интерфейс сторонних функций
• Линейный синтаксис комментариев
• Охраняющие паттерны
• Облегченных анализ зависимостей
• Указания для языка (pragma)
• Отсутствие паттернов n+k
Дополнительные изменения были опубликованы 7 января 2011 года:
• Отсутствие контекста типов данных
• Маркированные списки переменных
Haskell продолжает развиваться и сегодня. Но стабильные версии опираются на стандарты 1998 и 2010 года соответственно. Но кроме них в Haskell включается множество расширений, постоянно вносятся новые идеи. Над языком работают нескольких странах мира — это Англия, Нидерланды, Америка и Австралия. Интерес к Haskell вызван популярностью многопроцессорных технологий. Модель Haskell хорошо подходит для параллельных вычислений.
От создателя Haskell
Curry — встраиваемый язык программирования общего назначения, реализованный поверх языка Haskell. Язык Curry плавно соединяет в себе возможности функционального программирования (вложенные выражения, функции высших порядков, ленивые вычисления), логического программирования (логические переменные, частичные структуры данных, встроенная система поиска) и методов программирования для параллельных систем (параллельное вычисление выражений с синхронизацией по логическим переменным).
Более того, язык Curry предоставляет дополнительные механизмы по сравнению с чистыми языками программирования (по сравнению с функциональными языками — поиск и вычисления по неполным данным, по сравнению с логическими языками — более эффективный механизм вычислений благодаря детерминизму и вызову по необходимости для функций).
Популярность
На сайте Github сейчас занимает 23-ю строчку по популярности среди языков программирования.
В индексе TIOBE он находится на 38 месте:
В рейтинге RedMonk Haskell стоит достаточно высоко — на 16-й позиции. В данном случае рейтинг строится на основе оценки сочетания популярности на GitHub, плюс активность обсуждений на Stack Overflow.
Проекты
На Haskell реализовано много сложных проектов:
• Компиляторы и другие средства разработки.
• Распределенная система управления версиями Darcs.
• Интерпретатор/компилятор Pugs для языка Perl 6.
• Язык описания аппаратных средств Lava.
• Система обработки натурального языка LOLITA.
• Системы доказательства теорем Equinox / Paradox и Agda.
Фильтрация спама — одна из самых главных задач, которую решают инженеры Facebook. Крупнейшая социальная сеть обрабатывает сообщения от более 1,5 миллиарда человек, так что можно оценить масштаб проблемы. В 2015 году компания внедрила новые антиспамерские фильтры, для разработки которых использовала язык программирования Haskell.
Несмотря на молодость, экспериментальный статус и относительно низкую популярность, Facebook выбрал именно Haskell для создания важного модуля. Один из инженеров Луис Брэнди (Louis Brandy), который входит в группу разработчиков нового антиспамерского фильтра, провел два года за этим проектом вместе с коллегами. В интервью Wired он объяснил, чем они руководствовались.
Луис Брэнди, аккуратно подбирая слова, назвал Haskell идеально подходящим для реализации спам-фильтра в Facebook, потому что он отлично обрабатывает параллельные задачи и позволяет разработчикам легко и удобно устанавливать эти задачи на лету. Facebook настолько большой проект, а спамеры настолько быстро меняют тактику, что необходим инструмент для разработки и постоянной модификации спам-фильтров, которые вступят в действие немедленно.
Если посмотреть на развитие современного интернета, то по этому пути должны пойти многие интернет-проекты, для которых важны масштабируемость и реагирование в реальном времени. По мнению разработчиков Facebook, у языка Haskell есть все шансы на широкую популярность. Мешает только тот факт, что Haskell довольно сильно отличается от других языков — и это затрудняет массовую миграцию на него.
Тем не менее, индустрия точно двигается в нужном направлении, как показывает пример новых языков программирования, ориентированных на выполнение параллельных процессов, например, Go от Google и Rust от Mozilla. Пусть они не такие эффективные, как Haskell, зато проще в изучении. В любом случае, Haskell можно поблагодарить за то, что он подтолкнул к развитию другие языки программирования и способствовал запуску новых перспективных проектов.
Евгений Козлов в своем блоге рассказал о впечатлениях от работы с Haskell:
Недостатки
В первую очередь – высокий порог вхождения в язык. Да, Haskell прекрасен, чист и лаконичен, но достигается это не бесплатно, а путём долгого перестроения мозга и изучения сложных абстракций вроде монад, монадных трансформеров, линз и машин.
Во-вторых – это сложность написания производительного кода. Так как в Haskell весь код ленив, то можно запросто достичь такой ситуации, когда в памяти накоплены гигабайты отложенных вычислений, но они не вычисляются, потому что ещё не затребованы.
Положительные стороны
В первую очередь, конечно же чистота языка. Чистота в обоих смыслах: чистота функций и полное отсутствие ООП-парадигмы. Это очень здорово, что ты можешь посмотреть на сигнатуру функции и понять, может ли она производить побочные эффекты или нет. Отсутствие ООП означает, что нет возможности сделать страшные вещи вроде непроверенных приведений из базового класса в подкласс.
Если написан код, то его сложно интерпретировать двумя способами. Например, нельзя перепутать применение функции и ссылку на функцию, как в Scala, так как в Haskell функции являются объектами первого класса. Или, например, нельзя перепутать функцию с типом или классом, так как все функции должны начинаться с маленькой буквы, а типы/классы – с большой.
Свойство языка, без которого разговор о Haskell был бы бессмысленным – это полиморфизм. Вряд ли будет преувеличением, если я скажу, что Haskell является языком с максимальным количеством переиспользованного кода. Любая хоть сколько-нибудь повторяющаяся функциональность выносится в абстракцию.
