OCaml語言學習筆記（一）——Introduction to Objective Camel

Chapter1: Introduction

        Objective Caml語言又稱OCaml語言，是ML（Meta Language）語言家族的一種。OCaml語言與傳統的ML語言有相同之處，同時又有自己獨有的特點。

        ML語言的特點如下：

        1. ML語言是函數式語言（functionallanguage）。函數在ML語言中可以被嵌套、作為參數進行傳遞抑或是存儲在資料結構中。

        2. ML語言是強類型的（stronglytyped），程式中每個變量或是表達式的類型都在編譯時（compile-time）決定。

        3. 與強類型性相關的是，ML語言中使用類型推導（type inference）來推測表達式的類型。雖然ML是強類型的，但是很少需要程式員将所有表達式的類型都顯式标明。

        4. ML的類型系統是多态的（polymorphic），也就是可以編寫與具體類型無關的程式。

        5. ML中通過模式比對（patternmatching）機制來統一情況分析（case analysis）和資料回收（data destructors）。

        6. ML語言中含有子產品系統（module system），通過它來抽象地定義和實作資料結構。子產品系統提供了函數子（functors）來從一個資料結構上生成另一個資料結構。

        7.  所有的ML語言家族的語言都含有形式語義（formal semantics），即使用ML語言編寫的程式都擁有數學解釋，使得程式更易懂。

        OCaml語言獨有的特點如下：

        1. OCaml語言是ML語言中唯一被廣泛使用的含有對象系統（object system）的語言。OCaml語言中的子產品系統和對象系統相輔相成：子產品系統提供了資料抽象，而對象系統則提供了繼承（heritance）和重用（re-use）。

        2. OCaml編譯器支援分别編譯（separate compilation）以減少代碼修改後不必要的備援編譯。OCaml提供了兩種編譯器：位元組碼編譯器（byte-code compiler），生成适合輕便的OCaml位元組碼翻譯器的代碼；本地碼編譯器（native-code compiler），生成适合多種體系結構的高效代碼。

        函數式語言vs. 指令式語言（imperative language，例如C語言）

        ML語言大部分是函數式的，即在普通的程式設計的形式下是函數式的，但是也會包含有指派（assignment）和副作用（side-effects）。在ML語言中，除了IO外基本不會使用指派和副作用。

        純函數式語言有優勢也有劣勢：最大的優勢是程式中的資料結構是不會改變的，不存在資料結構被回收的情況。劣勢：每一個可變的資料結構都必須作為參數傳遞給使用它的函數，這一過程稱為threading the state，這使得程式變得複雜難讀。

        為此使用了折衷的方法：在不得已必要時使用指令式語言。