Править | Обсудить | История

Erlang

Дата создания:

1986

Создан под влиянием:

Prolog

Повлиял на:

Rust
Sparkel

Парадигма:

Типизация:

Принятые расширения файлов:

.erl .ebin .escript

Реализации и версии (свернуть все | развернуть все):

Erlang
- erl 5.7.3

Язык программирования

Erlang (Эрла́нг) — функциональный язык программирования, позволяющий писать программы для разного рода распределённых систем. Разработан и поддерживается компанией Ericsson. Язык включает в себя средства порождения параллельных процессов и их коммуникации с помощью посылки асинхронных сообщений. Программа транслируется в байт-код, исполняемый виртуальной машиной, что обеспечивает переносимость.

Язык динамический. Синтаксис наследован от Prolog — компактный, содержит минимум конструкций, лёгкий для освоения, но не примитивный.

К услугам программиста — модули, полиморфные функции, сопоставление с образцом, анонимные функции, условные конструкции, структуры, обработка исключений, оптимизация хвостовой рекурсии. В общем базовый арсенал современных функциональных языков.

Функциональная парадигма (отсутствие присваиваний) позволяет Erlang избежать таких традиционных для императивных языков проблем распределенных приложений, как необходимость синхронизации, опасность возникновения тупиков и гонок.

Главное в Erlang — его модель легковесных процессов. Перефразируя для Erlang слоган текущего дня “Everything is an object” («Всё является объектом»), можно сказать “Everything is a process” («Всё является процессом»).

Процессы дёшевы, создание процесса занимает не больше ресурсов, чем вызов функции. Единственным способом взаимодействия процессов является асинхронный обмен сообщениями.

Процесс имеет свой «почтовый ящик», откуда может выборочно читать сообщения, в чем очень помогает сопоставление по шаблону, код проверки «ящика» чем-то похож на программу на awk, нужное выгребается и обрабатывается, остальное остаётся или выбрасывается.

На разработку программ накладывают сильный отпечаток два момента^

язык стимулирует к созданию большого количества конкурентных процессов
процессы жёстко изолированы и не имеют общего состояния

Процесс проектирования заключается в итеративном разбиении системы на иерархии конкурентно взаимодействующих подсистем, пока составляющие не станут достаточно просты для реализации.

Мощность связки «Процессы+сообщения» не меньше, чем «Объекты+Интерфейсы+Наследование», но зачастую приводит к более компактным и понятным решениям. Устранение конкуренции также просто как и создание. Отсутствие необходимости блокировки доступа к состоянию процесса для синхронизации их взаимодействия сильно облегчает жизнь. Для конкурентного ресурса обычно просто создаётся процесс-монитор, через который осуществляется взаимодействие с ресурсом.

Второй момент выражается в формуле «let it crash» («пусть процесс упадет»). Вместо перехвата ошибок и попытки продолжения работы часть программы, содержащая рискованный код, выделяется в отдельный процесс-камикадзе, этот процесс делает все возможное, чтобы система убила его в случае возникновения ошибки, а процесс-родитель только получает сообщения о смерти таких незадачливых потомков и делает выводы.

Учитывая, что обычно в 90 % подобных ситуаций ничего более путного, чем вывести сообщение об ошибке и попытаться жить с этой болью дальше, не представляется возможным, отсутствие в коде многочисленных проверок не так уж непривлекательно.

Распределённое взаимодействие

Запущенный экземпляр эмулятора Erlang называется узлом (node). Узел имеет имя и «знает» о существовании других узлов на данной машине или в сети.

Создание и взаимодействие процессов разных узлов не отличается от взаимодействия процессов внутри узла. Для создания процесса на другом узле процессу достаточно знать его имя и, без особых на то оснований, он может не интересоваться физическим расположением взаимодействующего с ним процесса.

Элементы синтаксиса:

Комментарий до конца строки	%
Регистрозависимость	да
Присваивание значения переменной	=
Определение функции	fun(a, b) -> ... end
Вызов функции	f(a,b,...)
Вызов функции без параметров	f()

Ссылки:

Примеры:

Hello, World!:

Пример для версий erl 5.7.3

Первая строка задает имя модуля и указывает на то, что он должен находиться в файле prog.erl. Вторая строка экспортирует 0-арную (не имеющую параметров) функцию main. Третья описывает саму функцию, которая выводит “Hello, World!”.

-module(prog).
 
-export([main/0]).
 
main() -> io:format("Hello, World!~n").

Факториал:

Пример для версий erl 5.7.3

Используется рекурсивное определение факториала. В Erlang нет встроенных циклов, поэтому цикл приходится симулировать рекурсивной функцией, которая начинает с больших значений N, но делает рекурсивный вызов для N-1 до того, как выводит N!. loop(_) — ветвь, которая задает поведение функции, если ее аргумент — не целое число или отрицателен (необходима для корректного определения функции).

-module(prog).
 
-export([main/0, loop/1]).
 
fact(0) -> 1;
fact(N) -> N * fact(N-1). 
 
loop(N) when is_integer(N), N>=0 -> 
    loop(N-1),
    io:format("~B! = ~B~n",[N,fact(N)]);
loop(_) -> ok.
 
main() -> loop(16).

Числа Фибоначчи:

Пример для версий erl 5.7.3

Используется итеративное определение чисел Фибоначчи, выраженное в форме хвостовой рекурсии.

-module(prog).
 
-export([main/0]).
 
fib(1,_,Res) -> 
    io:format("~B, ",[Res]);
fib(N,Prev,Res) when N > 1 -> 
    io:format("~B, ",[Res]),
    fib(N-1, Res, Res+Prev).
 
main() -> 
    fib(16,0,1),
    io:format("...~n").

Числа Фибоначчи:

Пример для версий erl 5.7.3

Используется формула Бине. Числа с плавающей точкой обязаны выводиться с как минимум одним знаком после запятой, поэтому результат работы выглядит так:

1.0, 1.0, 2.0, 3.0, 5.0, 8.0, 13.0, 21.0, 34.0, 55.0, 89.0, 144.0, 233.0, 377.0, 610.0, 987.0, ...

-module(prog).
 
-export([main/0]).
 
fib(0) -> ok;
fib(N) -> 
    fib(N-1),
    SQ5 = math:sqrt(5),
    T1 = math:pow(0.5*(1 + SQ5),N),
    T2 = math:pow(0.5*(1 - SQ5),N),
    io:format("~.1f, ", [(T1-T2)/SQ5]).
    
main() ->
    fib(16),
    io:format("...~n").

Квадратное уравнение:

Пример для версий erl 5.7.3

-module(prog).
 
-export([main/0]).
 
solve(A, B, C) -> 
    D = B*B - 4*A*C,
    if (D == 0) -> io:format("x = ~f~n", [-B*0.5/A]);
    true -> 
        if (D > 0) -> 
                SQ = math:sqrt(D),
                io:format("x1 = ~f~nx2 = ~f", [(-B+SQ)/2/A, (-B-SQ)/2/A]);
        true -> SQ = math:sqrt(-D),
                io:format("x1 = (~f,~f)~nx2 = (~f,~f)", [-0.5*B/A, 0.5*SQ/A, -0.5*B/A, -0.5*SQ/A])
        end
    end
.
    
main() -> 
    case io:fread("A = ", "~d") of
    eof -> true;
    {ok, X} ->
        [A] = X,
        if (A == 0) -> io:format("Not a quadratic equation.");
        true -> 
        case io: fread("B = ", "~d") of
            eof -> true;
            {ok, Y} ->
                [B] = Y,
                case io: fread("C = ", "~d") of
                eof -> true;
                {ok, Z} -> 
                     [C] = Z,
                     solve(A, B, C)
                end
            end
        end
    end.

Erlang

Распределённое взаимодействие

Элементы синтаксиса:

Ссылки:

Примеры:

Hello, World!:

Факториал:

Числа Фибоначчи:

Числа Фибоначчи:

Квадратное уравнение:

Комментарии