объединять строки:
Prelude> :t (++)
(++) :: [a] -> [a] -> [a]
Prelude> ”Hello” ++ [’ ’] ++ ”World”
”Hello World”
it :: [Char]
Пример: Отображение дат и времени
Приведём, пример в котором отображаемое значение не совпадает с видом значения в коде. Мы отобра-
зим значения из мира календаря. Для начала давайте сохраним определения в отдельном модуле:
module Calendar where
import Prelude (Int, Char, String, Show(.. ), (++))
— Дата
Класс Show. Строки и символы | 29
data Date = Date Year Month Day
— Год
data Year
= Year Int
— Int это целые числа
— Месяц
data Month
= January
| February
| March
| April
| May
| June
| July
| August
| September
| October
| November | December
data Day = Day Int
— Неделя
data Week
= Monday
| Tuesday
| Wednesday
| Thursday
| Friday
| Saturday
| Sunday
— Время
data Time = Time Hour Minute Second
data Hour
= Hour
Int
— Час
data Minute = Minute Int
— Минута
data Second = Second Int
— Секунда
Теперь сохраним наш модуль под именем Calendar. hs и загрузим в интерпретатор:
Prelude> :l Calendar
[1 of 1] Compiling Calendar
( Calendar. hs, interpreted )
Ok, modules loaded: Calendar.
*Calendar> Monday
< interactive>:3:1:
No instance for (Show Week)
arising from a use of ‘System.IO. print’
Possible fix: add an instance declaration for (Show Week)
In a stmt of an interactive GHCi command: System.IO. print it
Смотрите мы попытались распечатать значение Monday, но в ответ получили ошибку. В ней интерпре-
татор сообщает нам о том, что для типа Week не определён экземпляр класса Show, и он не знает как его
распечатывать. Давайте подскажем ему. Обычно дни недели в календарях печатают не полностью, в имя
попадают лишь три первых буквы:
instance Show Week where
show Monday
= ”Mon”
show Tuesday
= ”Tue”
show Wednesday
= ”Wed”
show Thursday
= ”Thu”
show Friday
= ”Fri”
show Saturday
= ”Sat”
show Sunday
= ”Sun”
Отступы перед show обязательны, но выравнивание по знаку равно не обязательно, мне просто нравится
так писать. По отступам компилятор понимает, что все определения относятся к определению instance.
Теперь запишем экземпляр в модуль, сохраним, и перезагрузим в интерпретатор:
*Calendar> :r
[1 of 1] Compiling Calendar
( Calendar. hs, interpreted )
Ok, modules loaded: Calendar.
*Calendar> Monday
Mon
it :: Week
*Calendar> Sunday
Sun
it :: Week
Теперь наши дни отображаются. Я выпишу ещё один пример экземпляра для Time, а остальные достанутся
вам в качестве упражнения.
30 | Глава 2: Первая программа
instance Show Time where
show (Time h m s) = show h ++ ”:” ++ show m ++ ”:” ++ show s
instance Show Hour where
show (Hour h) = addZero (show h)
instance Show Minute where
show (Minute m) = addZero (show m)
instance Show Second where
show (Second s) = addZero (show s)
addZero :: String -> String
addZero (a:[]) = ’0’ : a : []
addZero as
= as
Функцией addZero мы добавляем ноль в начало строки, в том случае, если число однозначное, также в
этом определении мы воспользовались тем, что для типа целых чисел Int экземпляр Show уже определён.
Проверим в интерпретаторе:
*Calendar> Time (Hour 13) (Minute 25) (Second 2)
13:25:02
it :: Time
2.5 Автоматический вывод экземпляров классов типов
Для некоторых стандартных классов экземпляры классов типов могут быть выведены автоматически.
Это делается с помощью директивы deriving. Она пишется сразу после объявления типа. Например так мы
можем определить тип и экземпляры для классов Show и Eq:
data T = A | B | C
deriving (Show, Eq)
Отступ за deriving обязателен, после ключевого слова в скобках указываются классы, которые мы хотим
вывести.
2.6 Арифметика
В этом разделе мы обсудим основные арифметические операции. В Haskell много стандартных классов,
которые группируют различные типы операций, есть класс для сравнения на равенство, отдельный класс для
сравнения на больше/меньше, класс для умножения, класс для деления, класс для упорядоченных чисел, и
много других. Зачем такое изобилие классов?
Каждый из классов отвечает независимой группе операций. Есть много объектов, которые можно только
складывать, но нельзя умножать или делить. Есть объекты, для которых сравнение на равенство имеет смысл,
а сравнение на больше/меньше – нет.
Для иллюстрации мы воспользуемся числами Пеано, у них компактное определение, всего два конструк-
тора, которых тем не менее достаточно для описания множества натуральных чисел:
module Nat where
data Nat = Zero | Succ Nat
deriving (Show, Eq, Ord)
Конструктор Zero указывает на число ноль, а (Succ n) на число следующее за данным числом n. В
последней строчке мы видим новый класс Ord, этот класс содержит операции сравнения на больше/меньше:
Prelude> :i Ord
class (Eq a) => Ord a where
compare :: a -> a -> Ordering
(< ) :: a -> a -> Bool
(>=) :: a -> a -> Bool
(> ) :: a -> a -> Bool
(<=) :: a -> a -> Bool
max :: a -> a -> a
min :: a -> a -> a
Автоматический вывод экземпляров классов типов | 31
Тип Ordering кодирует результаты сравнения:
Prelude> :i Ordering
data Ordering = LT | EQ | GT
— Defined in GHC.Ordering
Он содержит конструкторы, соответствующие таким понятиям как меньше, равно и больше.
Класс Eq. Сравнение на равенство
Вспомним определение класса Eq:
class Eq a where
(==) :: a -> a -> Bool
(/=) :: a -> a -> Bool
a == b = not (a /= b)
a /= b = not (a == b)
Появились две детали, о которых я умолчал в предыдущей главе. Это две последние строчки. В них
мы видим определение == через /= и наоборот. Это определения методов по умолчанию. Такие определения
дают нам возможность определять не все методы класса, а лишь часть основных, а все остальные мы получим
автоматически из определений по умолчанию.
Казалось бы почему не оставить в классе Eq один метод а другой метод определить в виде отдельной
функции:
class Eq a where
(==) :: a -> a -> Bool
(/=) :: Eq a => a -> a -> Bool
a /= b = not (a == b)
Так не делают по соображениям эффективности. Есть типы для которых проще вычислить /= чем ==.
Тогда мы определим тот метод, который нам проще вычислять и второй получим автоматически.
Набор основных методов, через которые определены все остальные называют минимальным полным опре-
делением (minimal complete definition) класса. В случае класса Eq это метод == или метод /=.
Мы уже вывели экземпляр для Eq, поэтому мы можем пользоваться методами == и /= для значений типа
Nat:
*Calendar> :l Nat
[1 of 1] Compiling Nat
( Nat. hs, interpreted )
Ok, modules loaded: Nat.
*Nat> Zero == Succ (Succ Zero)
False
it :: Bool
*Nat> Zero /= Succ (Succ Zero)
True
it :: Bool
Класс Num. Сложение и умножение
Сложение и умножение определены в классе Num. Посмотрим на его определение:
*Nat> :i Num
class (Eq a, Show a) => Num a where
(+) :: a -> a -> a
(*) :: a -> a -> a
(—) :: a -> a -> a
negate :: a -> a
abs :: a -> a
signum :: a -> a
fromInteger :: Integer -> a
— Defined in GHC.Num
Методы (+), (*), (—) в представлении не нуждаются, метод negate является унарным минусом, его можно
определить через (—) так:
32 | Глава 2: Первая программа
negate x = 0 — x
Метод abs является модулем числа, а метод signum возвращает знак числа, метод fromInteger позволяет
создавать значения данного типа из стандартных целых чисел Integer.
