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Engineering | Grundlagen der funktionalen Programmierung

Grundlagen der funktionalen Programmierung

1994, 348S.

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  • Über dieses Lehrbuch

Das vorliegende Buch entstand aus einer Reihe von Vorlesungen, die der Autor an der Eberhard-Karls-UniversWit Tiibingen unter dem Titel "Einfiihrung in die funktionale Programmierung" gehalten hat. Die Zielgruppe der Vorlesung sind Studenten im Hauptstudium, die Informatik als Haupt-oder Nebenfach belegen. Voraussetzungen zum Verstandnis des Buches sind die Kenntnis von Grundbe­ griffen der Informatik und Programmierung. Die Vorlesung, wie auch das Bueh, besteht aus zwei Tellen. Der erste Tell um­ faBt die Kapitell bis 8 und ist praktisch orientiert. Er gibt eine kurze Einfiihrung in die rein-funktionale Programmiersprache Gofer mit grundlegenden Program­ mierteehniken und Methoden der Verifikation und Transformation von Program­ men gefolgt von einem kurzen Ausbliek auf fortgesehrittene Techniken und wei­ terfiihrende Konzepte. Insbesondere wird auf Typklassen, Konstruktorklassen und Monaden, sowie rein-funktionale Ein-und Ausgabe eingegangen. Typklassen und Konstruktorklassen erlauben die kontrollierte Uberladung von benutzerde­ finierten Funktionen. Monaden ermoglichen unter anderem die Integration von in rein-funktionale Programmierspraehen. Variablen im herkommlichen Sinn 1m zweiten Teil (Kap. 9 bis 15) werden verschiedene Modelle fur Semantik und Ausfiihrung funktionaler Programmiersprachen vorgestellt. Der Tell umfaBt eine Einfiihrung in die Bereichstheorie, universelle Algebra, operationelle und de­ notationelle Semantik, und den Lambda-Kalkiil. Ferner werden Typen und ihre Semantik, die automatisehe Rekonstruktion von Typen, sowie Grundbegriffeder abstrakten Interpretation und Striktheitsanalyse behandelt. Damit verzahnt wer­ den Implementierungstechniken fur funktionale Programmiersprachen auf einer abstrakten Ebene diskutiert.

Content Level » Upper undergraduate

Stichwörter » Algebra - Handel - Informatik - Konstruktion - Maschine - Programmiersprache - Programmierung

Verwandte Fachbereiche » Technik

Inhaltsverzeichnis 

1 Einführung.- 2 Grundlegende Sprachstrukturen.- 2.1 Programmierung mit Funktionen.- 2.2 Lexikalische Syntax.- 2.3 Deklarationen.- 2.4 Typausdrücke.- 2.5 Ausdrücke.- 2.6 Muster.- 2.7 Deklarationen auf der Skriptebene.- 2.8 Polymorphie.- 2.9 Aufgaben.- 3 Funktionen höheren Typs.- 3.1 Die Funktion map.- 3.2 Die Funktion foldr.- 3.3 Funktionale auf Bäumen.- 3.4 Verallgemeinerte map- und fold-Funktionale.- 3.5 Literaturhinweise.- 3.6 Aufgaben.- 4 Fallstudien.- 4.1 Auswertung von Polynomen.- 4.2 Operationen auf Matrizen und Vektoren.- 4.3 Graphische Darstellung von Bäumen.- 5 Verzögerte Auswertung.- 5.1 Auswertung.- 5.2 Newtonscher Algorithmus.- 5.3 Das Sieb des Eratosthenes.- 5.4 Zirkuläre Datenstrukturen.- 5.5 Aufgaben.- 6 Programmeigenschaften.- 6.1 Induktionsbeweise.- 6.2 Aussagen über Funktionen.- 6.3 Programmsynthese.- 6.4 Programmtransformation.- 6.5 Partielle Listen.- 6.6 Literaturhinweise.- 6.7 Aufgaben.- 7 Fortgeschrittene Konzepte.- 7.1 Komprehensionen für Listen.- 7.2 Parser.- 7.3 Monaden.- 7.4 Funktionale Ein-/ Ausgabe.- 7.5 Spezifische Eigenschaften von Haskell und Gofer.- 7.6 Literaturhinweise.- 7.7 Aufgaben.- 8 Überblick und Anwendungen.- 8.1 Lisp.- 8.2 ISWIM und FP.- 8.3 ML.- 8.4 Hope.- 8.5 MirandaTM.- 8.6 Haskell.- 8.7 Anwendungen.- 9 Einführung in die denotationelle Semantik.- 9.1 Semantik von Funktionsgleichungen.- 9.2 Strikt vs. nicht-strikt.- 10 Bereichstheorie.- 10.1 Vollständige Halbordnungen.- 10.2 Konstruktion von Halbordnungen.- 10.3 Beziehungen zwischen Bereichen.- 10.4 Bereichsgleichungen.- 10.5 Literaturhinweise.- 10.6 Aufgaben.- 11 Universelle Algebra.- 11.1 Homogene Algebra.- 11.2 Polymorphe Algebra.- 11.3 Literaturhinweise.- 11.4 Aufgaben.- 12 Sprachen mit Funktionen erster Ordnung.- 12.1 Syntax.- 12.2 Semantik.- 12.3 Maschinenmodelle und Übersetzung.- 12.4 Aufgaben.- 13 Sprachen mit Funktionen höherer Ordnung.- 13.1 Syntax.- 13.2 Semantik.- 13.3 Maschinenmodelle und Übersetzung.- 13.4 Parallele Auswertung.- 13.5 Literaturhinweise.- 13.6 Aufgaben.- 14 Abstrakte Interpretation.- 14.1 Grundlagen.- 14.2 Striktheitsanalyse.- 14.3 Vorwärtsanalyse.- 14.4 Rückwärtsanalyse.- 14.5 Literaturhinweise.- 14.6 Aufgaben.- 15 Der ?-Kalkül.- 15.1 Syntax und Reduktionssemantik.- 15.2 Darstellung rekursiver Funktionen.- 15.3 Ein angereicherter ?-Kalkül.- 15.4 Typen für den ?-Kalkül.- 15.5 Semantik von Typen.- 15.6 Die SECD-Maschine.- 15.7 SKI-Kombinatorreduktion.- 15.8 Literaturhinweise.- 15.9 Aufgaben.- A Grundlegende Notation.- B Syntaxdiagramme von Gofer.- B.1 Deklarationen.- B.2 Typen.- B.3 Klassen- und Exemplardeklarationen.- B.4 Wert- und Funktionsdeklarationen.- B.5 Ausdrücke.- B.6 Muster.- B.7 Variablen und Operatoren.- B.8 Lexikalische Syntax.- C Kurzübersicht Gofer.- D Implementierungen von Gofer und Haskell.- E Bedienung des Gofer-Interpretierers.- Literatur.- Sachwortverzeichnis.

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