ML (Sprache)

ML (Kontraktion der Metasprache ) ist eine funktionale Allzweck- Programmiersprache .

Geschichte

ML wurde ursprünglich von Robin Milner und anderen in den 1970er Jahren an der Universität von Edinburgh nach dem System der formalen Beweise Logic for Computable Functions  (in) (CFL) entwickelt. R. Milner stieß auf Schwierigkeiten mit dem Schreibsystem von Lisp , wodurch falsche Behauptungen "bewiesen" werden konnten.

ML ist eine unreine funktionale Sprache  : Es ist möglich, im Imperativ zu programmieren, und infolgedessen können Funktionen im Gegensatz zu rein funktionalen Sprachen wie Haskell unerwünschten Nebenwirkungen (als "Rand" bezeichnet) unterliegen .

ML wurde 1983 standardisiert und 1997 überarbeitet  . Die resultierende Sprache heißt Standard ML (SML) und wurde insbesondere in Standard ML von New Jersey (SML / NJ) implementiert . Gleichzeitig haben französische Teams Caml entwickelt , das mittlerweile in der internationalen ML-Community sehr beliebt ist.

Das ML-Typ-System wurde um einen erstklassigen Polymorphismus erweitert, der im System F von Jean-Yves Girard vorhanden ist. Die These von Botlan Didier und Didier Remy in den frühen 2000er Jahren ist als MLF bekannt. Diese Erweiterung der Eingabe ist seit 1980 ein Problem. Heute wird diese Sprache immer einfacher.

Eigenschaften

Zu den ML-Funktionen gehören:

• eine automatische Speicherverwaltung , normalerweise durch einen Garbage Collector  ;
• Eine statische Typisierung ist stark und polymorph  : Die implizierte Besetzung ( Besetzung C) ist strengstens untersagt, wodurch eine große Anzahl möglicher Fehler beseitigt wird. Das von der Sprache angebotene erweiterte Typensystem ermöglicht es, die Typen und Operationen, die für die Typen und Datenstrukturen zulässig sind, genau zu definieren. Es ist möglich, generische Funktionen zu definieren und Funktionen zu schreiben, die andere Funktionen als Parameter verwenden (sogenannte Funktionen höherer Ordnung). Dieses System kann als (ausdrucksstärkere) Variante der Generizität in imperativen Sprachen ( C , COBOL , Pascal usw.) angesehen werden.
• Typ - Inferenz  : Es gibt keine Notwendigkeit, die Art der Variablen zu deklarieren. Der Compiler kann es dank des Verwendungskontexts eindeutig erkennen. Dies macht den Code prägnanter und verbessert die Lesbarkeit.
• die algebraischen Datentypen  : Man kann neue Datenstrukturen definieren und hierarchisch kombinieren;
• Der Pattern Matching in Englisch  : Pattern Matching  : Dies ist die Fähigkeit, eine Art algebraischen Wert in seine verschiedenen Formen zu zerlegen und für jeden eine Verbindung bereitzustellen. Dieser Prozess ist mehr oder weniger mit der Identifizierung des Laufzeit-Typs in anderen Sprachen vergleichbar, wird jedoch in ML statisch gelöst - und beeinträchtigt daher nicht die Laufzeitleistung.
• ein leistungsfähiges System von Modulen (genannt: Strukturen) und Schnittstellen (genannt: Signaturen). Strukturen können parametrisiert werden (wir sprechen von Funktoren ) und haben mehrere Signaturen und umgekehrt. Die Parametrisierung ruft die "  Vorlagen  " von C ++ oder die "  generischen  " von Ada oder Modula-3 hervor , mit dem Unterschied, dass die Eingabe bei der Kompilierung vollständig überprüft wird.
• ein Ausnahmemanagementsystem.

Weitere Vorteile von ML sind:

• große Sicherheit ( gut getippte Programme können nicht schief gehen  ; auf Französisch: gut getippte Programme können nicht abstürzen - Bei einem Wortspiel kann "gut getippt" auch "gut getippt [auf der Tastatur]" bedeuten);
• eine kompakte Syntax, die von der mathematischen Notation inspiriert ist und dennoch lesbar bleibt;
• Eine Ausführungsgeschwindigkeit, die häufig mit C ++ vergleichbar ist, insbesondere in der OCaml-Version.

Aufgrund seiner Stärken eignet sich ML besonders zum Schreiben von Sprachen, Compilern und formalen Beweissystemen.

Implementierungen

Die Hauptimplementierungen sind Standard ML und OCaml.

Standard ML:

• SML von New Jersey ( Bell Laboratories, Princeton University, Yale University, AT & T Research )
• Moskau ML
• MLton ( NEC Research Labs ): Ein äußerst robuster und effizienter Compiler zur Optimierung
• Poly / ML
• Wettbewerber ML

OCaml (INRIA) folgt nicht dem SML-Standard, sondern ist eine objektorientierte Entwicklung von ML. Diese Sprache zeichnet sich durch einen Compiler aus, der Programme mit sehr hoher Ausführungsgeschwindigkeit sowie eine große Bibliothek erstellt. Entwickler und Benutzer bilden eine sehr aktive Community für eine Forschungssprache. OCaml diente als Grundlage für die Entwicklung der F # -Sprache auf der .NET- Plattform von Microsoft.

Anmerkungen und Referenzen

1. http://wwwdgeinew.insa-toulouse.fr/~lebotlan/papers/lbr03.pdf , Artikel in englischer Sprache, vorgestellt auf der ICFP 2003-Konferenz | http://wwwdgeinew.insa-toulouse.fr/~lebotlan/mlf.html