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OCaml/簡介

來自華夏公益教科書,開放世界的開放書籍

什麼是 OCaml ?

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OCaml 是一種程式語言,也就是說,它是一種向計算機發出指令以獲取結果或效果的方式。

與 Java、C# 或 Python 一樣,OCaml 也是一種高階語言,旨在用於編寫高階應用程式或庫,而無需關心低階問題,如記憶體管理,並旨在鼓勵程式碼和元件的重用。與這些語言一樣,OCaml 也擁有許多專門用於處理使用者介面、3D 圖形、網路服務、聲音和音樂、數學物件等的庫。

與 Java、C# 或 Python 這些命令式語言不同,OCaml 屬於函式式語言類別。要構建一個命令式程式,程式設計師會建立一系列語句,每個語句都會修改記憶體中的資料或執行輸入/輸出。相反,我們用更接近數學意義上的函式來構建函式式程式,類似於求解一個長公式。OCaml 也具有命令式特性(以及面向物件特性),因此我們有時將它歸類為多正規化語言

Java 或 C# 的建立者聲稱他們的語言是靜態強型別的,但這只是部分正確。與之相反,OCaml 是真正靜態強型別的,這意味著該語言會進行一些自動驗證,並拒絕其認為缺乏足夠嚴格性的錯誤程式。此外,OCaml 的型別是推斷的,這意味著大多數這些驗證都是透明地進行的,無需向 OCaml 提供額外資訊,而 Java 或 C# 則需要我們為每個變數、引數、方法指定型別。在另一方面,像 Python 這樣的動態型別語言無法控制執行時操作的正確性,但 OCaml 會在編譯時進行分析,要求我們在編寫程式時更加嚴格,但會提高程式的可靠性並簡化測試。此外,由於型別驗證是在編譯時而不是執行時完成的,因此程式不會因這些一致性測試而變慢。

與 Java、C# 或 Python 不同,OCaml 旨在成為一種宣告式語言,也就是說,我們更傾向於描述問題的解決方案,而不是逐步構建它。為此,我們受益於 OCaml 語言的可擴充套件性。實際上,當應用程式需要一些重複且複雜的操作時,我們可以透過擴充套件 OCaml 的語法或為解決問題建立 OCaml 的子語言來建立新的原語來執行此操作。這樣,一些庫在引入新語言特性時,會修改語言本身。

與 Java、C# 或 Python 不同,OCaml 儘可能地成為一種高效能語言。OCaml 程式啟動速度更快,通常執行速度更快,並且通常需要比 Java 或 C# 程式少 4 倍的記憶體。OCaml 程式通常比等效的 Python 程式使用略多的 RAM,但執行速度大約快 10 倍。在某些情況下,幸運的是這種情況非常罕見,這些效能提升是以程式碼舒適度為代價的。

最後,與 Java 或 C# 不同,與 Python 一樣,OCaml 仍然是一種實驗性語言,這意味著它定期獲得全新的功能。還存在專門用於分散式程式設計(JoCaml、Acute)、操作 XML 樹(OCamlDuce)、編寫編譯器(MetaOCaml)、編寫 shell 指令碼(Cash)等的 OCaml 版本。

透過一些 OCaml 程式設計經驗,你會發現 OCaml 程式比 Java 或 C# 中類似的程式短得多,這得益於強大的抽象原語、OCaml 的可擴充套件性、型別推斷和更簡潔的語法。這種簡潔通常是一種優勢,即使程式碼變得更加集中,有時更難閱讀。

為什麼要學習 OCaml ?

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這個問題有很多答案。

對於數學家、物理學家、統計學家或其他科學程式使用者,OCaml 允許開發快速、可靠的程式,部分原因是程式的原始碼類似於問題的數學描述,因此更容易驗證。其次,OCaml 允許的函式分解避免了許多錯誤。最後,現代函數語言程式設計簡化了通用且易於重用庫的建立。

瞭解 Java、C#、C、C++ 或其他語言的程式設計師將透過 OCaml 發現看待世界和編寫程式的其他方式,這些方式更少依賴於機器的執行模式,更多依賴於預期的結果,改變程式語言以適應問題隨著專案的進行而不斷變化,或者(再次)其他分解和重用程式碼的技術。即使您無法在職業生涯中使用 OCaml,它的概念將使您能夠從以前沒有的視角分析許多問題。

Python、Ruby 和 JavaScript 程式設計師將發現一種舒適的語言,其中包含許多他們已經熟悉的理念,但形式更加嚴格,更適合於開發大型、關鍵專案。另一方面,工業語言的使用者(其基本概念可以追溯到 20 世紀 70 年代)將發現來自研究界的新理念。工業界認為具有創新性的許多概念直接來自函式式語言:異常、陣列邊界檢查、垃圾回收、型別推斷、泛型型別、專門的迷你語言、原始碼列舉、閉包...

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