Erlang程式設計

Erlang程式設計筆記

1.什麼是并發？

1.1 給并發模組化

1.1.1 開始模拟

spawn： spawn是一個Erlang基本函數，它會建立一個并發程序并傳回一個程序辨別符。

spawn的調用方式： spawn(ModName, FuncName, [Arg1, Arg2,…,ArgN])。

ModName：想要執行代碼的子產品名。
Function：子產品裡的函數名。
[Arg1, Arg2,…,ArgN]：一個清單，包含了想要執行的函數參數。
Spawn傳回的是一個程序辨別符（PID，Process IDentifier），可以用來與新建立的程序互動。

1.2 并發的好處

性能

可擴充性

容錯性

清晰性

2.Erlang速攬

2.1 Shell

2.1.1 =操作符

Erlang單詞指派： Erlang是一種函數式語言，隻能單次指派，Erlang的變量隻能綁定一次，不能重新綁定變量。

=： =不是指派操作符，其實是模式比對操作符。

2.1.2 變量和原子的文法

Erlang變量： Erlang變量都是以大寫字母開頭，以小寫字母開頭的是符号常量，它們被稱為原子（atom）。

3.基本概念

3.1 啟動和停止Erlang Shell

3.2 簡單的整數運算

Erlang整數： Erlang可以用任意長度的整數執行整數運算，在Erlang裡，整數運算時精确的，無需擔心溢出或無法用特點字長來表示某個整數。

3.3 變量

變量：所有變量必須以大寫字母開頭，變量隻能被一次指派，Erlang中的變量都是一次性指派變量。已經被指派一個值的變量稱為綁定變量，否則稱之為未綁定變量。

=：不是指派操作符，而是一個模式比對操作符。=在變量未綁定之前表現類似于指派。

可變狀态：可以修改的記憶體區域專業術語叫做可變轉态。Erlang是一種函數式程式設計語言，具有不可變狀态。

一次性指派的優勢：在Erlang裡，變量隻不過是對某個值的引用，Erlang的實作方式用指針代表綁定變量，指向一個包含值得存儲區，這個值不能被修改。

3.4 浮點數

3.5 原子

原子：在Erlang中，原子被用來表示常量值。原子是全局性的，不需要宏定義或包含檔案就能實作。

原子的格式：以小寫字母開頭，後面接字母、數字、下劃線或at(@)符号。原子還可以放在單引号内（‘’），可以用這種引号形式建立以大寫字母開頭（否則會被解釋成變量）的或包含字母、數字以外字元的原子，例如‘Monday’, ‘+’, ‘*’ 或’an atom with space’。甚至可以給無需引号的原子加上引号，是以‘a’和a的意思完全一樣。Erlang中單引号和雙引号不可以互換使用（某些語言中可以互換使用），Erlang中雙引号用于給字元串字面量定界。

3.6 元組

元組：建立元組的方法是用大括号把想要表示的值括起來，并用逗号分隔它們。元組可以嵌套。元組會在聲明它們時被主動建立，在不用它們時被銷毀。Erlang會使用垃圾收集器來回收所有未使用的記憶體，這樣不用擔心記憶體配置設定問題。

Person = {person, {name, joe}, {height, 1.82}}.

3.7 清單

清單：清單被用來存放任意數量的事物，建立清單的方法是用中括号把清單元素括起來，并用逗号分隔它們。清單中的各元素可以是各種類型的。

清單頭和清單尾：清單的第一個元素被稱為清單頭，其它的元素被稱為清單尾。

3.8 字元串

字元串： Erlang裡面沒有字元串，要在Erlang中表示字元串，可以選擇一個由整數組成的清單或者一個二進制型。當字元串表示為一個整數清單時，清單裡的每個元素都代表了一個Unicode代碼點(codepoint)。可以用字元串字面量來建立這樣一個清單，字元串字面量其實就是用雙引号圍起來的一串字元。

Name = "Hello".

"Hello"其實隻是一個清單的簡寫，這個清單包含了代表字元串裡各個字元的整數字元代碼。

字元串标記： Erlang中字元串使用雙引号标記。當shell列印某個清單的值時，如果清單内的所有整數都代表可列印字元，它就會将其列印成字元串字面量，否則，列印成清單記法。

2>[1,2,3].
[1,2,3]
3>[83,117,114,112,114,105,115,101].
"Surprise"
4>[1,83,117,114,112,114,105,115,101].
[1,83,117,114,112,114,105,115,101]

3.9 模式比對再探

4.子產品與函數

4.1 子產品是存放代碼的地方

子產品：子產品是Erlang存放代碼的地方，子產品儲存在擴充名為.erl的檔案中，編譯後的子產品以.beam為擴充名。

-module().: 子產品申明，申明裡的子產品名必須和存放該子產品的主檔案名相同。

-export().: 導出申明。Name/N這種标記方法是指帶有N各參數的函數Name，N被稱為函數Name的元數。未從子產品裡導出的函數隻能在子產品内部調用，已導出的函數相當于面向對象程式設計裡的公共方法，未導出的函數相當于面向對象裡的私有方法。

函數：如下所示，函數有兩個子句，每個子句以分号隔開，最後的子句以句号加空白結束。每條子句都有一個頭部和一個主體，兩者用箭頭分隔，

area({rectangle, Width, Height}) -> Wight * Height;
area({square, Side}) -> Side * Side.

逗号（，）：分隔函數調用、資料構造和模式中的參數。

分号（，）：分隔子句。

句号（.）：分隔函數整體，以及shell裡的表達式。

4.2 繼續購物

4.3 fun:基本的抽象單元

fun: Erlang是一種函數式程式設計語言。函數式程式設計語言還可以表示函數可以被用作其它函數的參數，也可以傳回函數。操作其它函數的函數被稱為高階函數。Erlang中用于代表函數的資料類型被稱為fun。

以fun作為參數的函數：标準庫裡的lists子產品導出了一些以fun作為參數的函數。

傳回fun的函數：函數不僅可以使用fun作為參數（例如map和filter），還可以傳回fun。

例子：括号裡的東西就是傳回值。

1>Fruit = [apple, pear, orange].
[apple, pear, orange]
2>MakeTest = fun(L) -> (fun(X) -> lists:member(X, L) end) end.
3>IsFriut = MakeTest(Friut).
傳回：IsFriut = MakeTest(Fruit) = fun(Fruit) -> (fun(X) -> lists:member(X, [apple, pear, orange]) end) end.
	 IsFriut = fun(X) -> lists:member(X, [apple, pear, orange]) end.
4>IsFruit(pear).
true
5>IsFruit(apple).
true
6>IsFruit(dog).
false

4.4 簡單清單處理

4.5 清單推導

清單推導（list comprehension）：是無需使用fun、map或filter就能建立清單的表達式。

4.6 内置函數

内置函數：内置函數簡稱為BIF（built-in function），是哪些作為Erlang語言一部分的函數。有些内置函數是用Erlang實作的，但大多數是用Erlang虛拟機裡的底層操作實作的。内置函數能夠提供作業系統的接口，并能執行那些無法用Erlang編寫或者用Erlang編寫比較低效的操作。比如，你無法将一個清單轉化為元組，或者查到目前的時間和日期，要執行這樣的操作，需要調用内置函數。所有的内置函數都表現的像是Erlang子產品的，但那些最常用的内置函數（如list_to_tuple）是自動導入的。

4.7 關卡

關卡（guard）: 關卡是一種結構，可以用它來增加子產品比對的威力。通過使用關卡，可以對某個模式裡的變量執行簡單的測試和比較。

關卡系列：關卡序列（guard sequence）是指單一或一系列的關卡，用分号（;）分隔。對于關卡序列G1;G2; …; Gn，隻要其中有一個關卡（G1、G2……）的值為true，它的值就為true。關卡由一系列關卡表達式組成，用逗号（,）分隔。關卡GuardExpr1, GuardExpr2, … ,

GuardExprN隻有在所有的關卡表達式（GuardExpr1、GuardExpr2……）都為true時才為true。

4.8 case和if表達式

case文法：

case Expression of
	Pattern1 [when Guard1] -> Expr_seq1;
	Pattern2 [when Guard2] -> Expr_seq2;
	...
end

case執行過程如下：首先計算表達式Expression的值，假設它的值為value，接下來value值輪流與Pattern1、Pattern2進行模式比對，直到比對成功。一旦比對成功，相應的表達式就會執行；如果所有表達式都不比對，就會發生異常錯誤。

4.9 建構自然順序的清單

5.記錄與映射組

記錄：記錄其實是元組的另一種形式，通過使用記錄，可以給元組裡的各個元素關聯一個名稱。

映射組：映射組是鍵值對的關聯集合。鍵可以是Erlang的任何資料類型。

5.1 何時使用映射組或記錄

5.2 通過記錄命名元組裡的項

記錄：記錄的文法格式

record{Name, {
              %%以下兩個鍵帶有預設值
              key1 = Default1,
              key2 = Default2,
              ...
			  %%下一行就相當于key3 = undefined
			  key3, 
             }
      }

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