Немерль

Немерль
Парадигма	Мультипарадигма : аспектно-ориентированная , событийно-ориентированная , функциональная , универсальная , императивная , мета , объектно-ориентированная , рефлексивная.
Семья	С#
Разработано	Камиль Скальский, Михал Москаль, проф. Лешек Пахольский, Павел Ольшта во Вроцлавском университете
Разработчик	JetBrains (ранее) ; РСДН
Впервые появился	2003 год ; 21 год назад
Стабильная версия	1.2.507.0 / 6 августа 2016 г .; 7 лет назад
Дисциплина набора текста	Предполагаемый , номинальный , статический , сильный
Платформа	интерфейс командной строки
Расширения имен файлов	.n
Веб-сайт	неизмеренный .org
Основные реализации
	Немерль
Под влиянием
	С# , Лисп , ML

Nemerle — это общего назначения , высокоуровневый разработанный статически типизированный язык программирования для платформ, использующих Common Language Infrastructure ( .NET / Mono ). Он предлагает функциональные , объектно-ориентированные , аспектно-ориентированные , рефлексивные и императивные функции. Он имеет простой синтаксис, подобный C# , и мощную систему метапрограммирования .

В июне 2012 года основные разработчики Nemerle были наняты чешской программного обеспечения компанией по разработке JetBrains . Команда сосредоточилась на разработке Nitra, среды для реализации существующих и новых языков программирования. ^[2]^[3]^[4] JetBrains, похоже, отказалась от языка Nemerle и Nitra; Nitra не обновлялась ее первоначальными создателями с 2017 года, а Nemerle теперь полностью поддерживается Российской сетью разработчиков программного обеспечения, независимо от JetBrains, хотя никаких серьезных обновлений еще не было выпущено, и разработка продвигается очень медленно. Ни Nemerle, ни Nitra не упоминались и не упоминались JetBrains в течение многих лет.

Немерль назван в честь архимага Неммерле, персонажа фантастического романа «Волшебник Земноморья» Урсулы К. Ле Гуин .

Функции

Наиболее примечательной особенностью Nemerle является возможность смешивать объектно-ориентированные и функциональные стили программирования. Программы могут быть структурированы с использованием объектно-ориентированных концепций, таких как классы и пространства имен, а методы могут (необязательно) быть написаны в функциональном стиле. Другие примечательные особенности включают в себя:

строгий вывод типа
a flexible metaprogramming subsystem (using macros )
полная поддержка объектно-ориентированного программирования (ООП) в стиле C#, Java и C++.
полная поддержка функционального программирования в стиле ML , OCaml и Haskell со следующими функциями:
- функции высшего порядка
- сопоставление с образцом
- алгебраические типы
- локальные функции
- кортежи и анонимные типы
- частичное применение функций

Система метапрограммирования обеспечивает большую расширяемость компилятора , встраивание предметно-ориентированных языков , частичную оценку и аспектно-ориентированное программирование , используя высокоуровневый подход, чтобы снять как можно большую часть бремени с программистов. Язык сочетает в себе все Common Language Infrastructure стандартные функции (CLI), включая параметрический полиморфизм , лямбда-выражения , методы расширения и т. д. Доступ к библиотекам, включенным в платформы .NET или Mono, так же прост, как и в C#.

Вывод типа

def x = 1;           // int
def myList = List(); // generic List[T], type T is deduced from the usage in the next line
myList.Add(x);       // compiler deduces type of T as int making myList type of List[int]

Все есть выражение

def x =
  { // similar to x = 3
    def y = 1;
    def z = 2;
    y + z   // this last statement is a block return value
  };

def x =
  if (DateTime.Now.DayOfWeek == DayOfWeek.Monday)  // if, using, try are also expressions
    "Monday"
  else
    "other day";

def x = try int.Parse(someString)
        catch { | FormatException() => 0 };

def x = returnBlock : 
  {
    foreach (i in [1, 2, 3])
      when (i > 2)
        returnBlock(true); // exit block (x = true)

    false // x = false
  };

Кортежи

def k = (1, "one"); // k : (int * string)
def (a, b) = k; // a = 1, b = "one"

Сопоставление с образцом

def result = match (number)
{
  | 0            => "zero"
  | 1            => "one"
  | x when x < 0 => "negative"
  | _            => "more than one"
}

Другие примеры сопоставления с образцом

Функциональные типы и локальные функции

using System.Console; // classes and modules (static classes) can be put in namespaces
def next(x) { x + 1 }; // the type of x argument and other function arguments can be deduced from usage

def mult(x, y) { x * y };

def fibonacci(i)
{
  | 0     => 0
  | 1     => 1
  | other => fibonacci(i - 1) + fibonacci(i - 2)
};

WriteLine(next(9));        // 10  similar to "Console.WriteLine(next(9));" 
WriteLine(mult(2, 2));     // 4
WriteLine(fibonacci(10)); // 55

Варианты

Варианты (называемые типами данных или типами сумм в SML и OCaml) — это формы выражения данных нескольких различных типов:

 variant RgbColor {
   | Red
   | Yellow
   | Green
   | Different {
       red : float;
       green : float;
       blue : float;
     }
 }

Metaprogramming

Система макросов Nemerle позволяет создавать, анализировать и изменять программный код во время компиляции. Макросы можно использовать в форме вызова метода или как новую языковую конструкцию. Многие конструкции языка реализованы с помощью макросов (if, for, foreach, while, using и т. д.).

Пример макроса " if ":

macro @if (cond, e1, e2)
syntax ("if", "(", cond, ")", e1, Optional (";"), "else", e2)
{
  /*
    <[ ]> defines an area of quasi-quotation, the Nemerle compiler transforms the code in it 
    to an AST, such transformations are somewhat similar to an Expression compiling in C#
  */
  <[
    match ($cond : bool)
    {
      | true => $e1
      | _ => $e2
    }
  ]>
}

// using this macro in code:
def max = if (a > b) a else b;
// during a compile time the upper line will be transformed to this:
def max = match (a > b)
{
  | true => a
  | _    => b
}

Синтаксис без скобок

Подобно синтаксису без фигурных скобок, позже добавленному в Scala , Nemerle позволяет программисту опционально использовать синтаксис, чувствительный к пробелам, основанный на правиле оффсайда , аналогично Python .

Следующий фрагмент фигурных скобок:

using System.Console;

[Qux]
class FooBar {
  public static Main(): void {
    WriteLine("Hello")
  }

  static Foo (x: int): void {
    if (x == 3) {
      def y = x * 42;
      Foo (x)
    } else {
      [x].Map (fun (x) {
        x * 2
      })
    }
  }

  static Bar(): int {
    def foo = 2 + 7 * 13;
    foo
  }
}

можно переписать как:

using System.Console;

[Qux] \
class FooBar
  public static Main(): void
    WriteLine("Hello")

  static Foo (x: int): void
    if (x == 3) 
      def y = x * 42;
      Foo (x)
    else
      [x].Map (fun (x) {
        x * 2
      })

  static Bar(): int
    def foo = 2 + 7 * 13
    foo

Примечательно, что невозможно разбить выражения или альтернативные предложения в совпадениях по нескольким строкам без использования обратной косой черты. \:

// This will not compile ...

static Bar(): int
  def foo = 2 
     + 7 
     * 13
  foo

match (s)
  | "a"
  | "aa" => 1
  | "b"
  | "bb" => 2
  | _ => 0
 
// But this will:

static Bar(): int
  def foo = 2 \ 
     + 7 \
     * 13
  foo

match (s)
  | "a" \
  | "aa" => 1
  | "b" \
  | "bb" => 2
  | _ => 0

Чтобы активировать этот синтаксис, пользователь должен добавить #pragma indent в начало файла или используйте опцию компилятора -i.

ИДЕТ

Nemerle можно интегрировать в интегрированную среду разработки (IDE) Visual Studio 2008 . Он также имеет полностью бесплатную IDE на основе Visual Studio 2008 Shell. ^[5] (например, Visual Studio Express Editions ) и SharpDevelop ( ссылка на исходный код плагина ).

Nemerle также можно интегрировать в Visual Studio (до 2017 года) с помощью надстроек и расширений. ^[6]

Примеры

Привет, мир!

Традиционный привет, мир! может быть реализовано более похожим на C# способом:

class Hello
{
  static Main () : void
  {
    System.Console.WriteLine ("Hello, world!");
  }
}

или проще:

System.Console.WriteLine("Hello, world!");

Примеры макросов

Макросы позволяют генерировать шаблонный код с дополнительными статическими проверками, выполняемыми компилятором. Они уменьшают объем кода, который необходимо писать вручную, делают генерацию кода более безопасной и позволяют программам генерировать код с проверками компилятора, сохраняя при этом исходный код относительно небольшим и удобочитаемым.

Форматирование строк

Макрос форматирования строк упрощает переменные для манипуляций со строками, используя обозначение $:

def s = $"The number is $i"; //insert the value of the variable i where $i is placed 
def s = $"$x + $y = $(x+y)"; // $(...) can be used to make calculations or access members

Декларативная генерация кода

StructuralEquality , Memoize , json и with — это макросы, которые генерируют код во время компиляции. Хотя некоторые из них ( StructuralEquality , Memoize ) могут выглядеть как атрибуты C#, во время компиляции они будут проверены компилятором и преобразованы в соответствующий код с использованием логики, предопределенной их макросами.

[StructuralEquality] // Implement IEquatable[Sample] .Net interface using by element comparison equality.
class Sample
{
   [Memoize]  // remember first evaluation result 
   public static SomeLongEvaluations() : int  
   {
       MathLib.CalculateNthPrime(10000000)
   }

   [DependencyProperty] // WPF dependency property
   public DependencyPropertySample { get; set; }
   
   public static Main() : void
   {
/* syntax macro "json" generates code: 
JObject.Object([("a", JValue.Number(SomeLongEvaluations())), ("b", JValue.Number(SomeLongEvaluations() + 1))])
*/
       def jObject = json { a: SomeLongEvaluations(); b: (SomeLongEvaluations() + 1)} 
// object initialization macro "<-" is development of C# curly brackets object initialization
       def k = Diagnostics.Process() <- 
       {
          StartInfo <- // can init inner objects properties without ctor call
          {
              FileName = "calc.exe";
              UseShellExecute = true;
          }   
          Exited += () => WriteLine("Calc done"); // events and delegates
       }

       ReadLine();
   }
}

Доступность базы данных

Используя макросы Nemerle для SQL, вы можете написать:

ExecuteReaderLoop("SELECT firstname, lastname FROM employee WHERE firstname = $myparm", dbcon,
  {
    WriteLine ($"Name: $firstname $lastname")
  });

вместо

string sql = "SELECT firstname, lastname FROM employee WHERE firstname = :a";
using (NpgsqlCommand dbcmd = new NpgsqlCommand (sql, dbcon, dbtran))
{
  dbcmd.Parameters.Add("a", myparm);

  using (NpgsqlReader reader = dbcmd.ExecuteReader())
  {
     while(reader.Read()) 
     {
        var firstname = reader.GetString (0);
        var lastname = reader.GetString (1);
        Console.WriteLine ("Name: {0} {1}", firstname, lastname)
     }
  }
}

и это не просто сокрытие каких-то операций в библиотеке, а дополнительная работа компилятора по пониманию строки запроса, используемых там переменных и столбцов, возвращаемых из базы данных. Макрос ExecuteReaderLoop сгенерирует код, примерно эквивалентный тому, который вам придется вводить вручную. Более того, он подключается к базе данных во время компиляции, чтобы проверить, действительно ли ваш SQL-запрос имеет смысл.

Новые языковые конструкции

С помощью макросов Nemerle вы также можете ввести в язык новый синтаксис:

macro ReverseFor (i, begin, body)
syntax("ford", "(", i, ";", begin, ")", body)
{
   <[ for ($i = $begin; $i >= 0; $i--) $body ]>
}

определяет макрос, вводящий ford (EXPR ; EXPR) Синтаксис EXPR и может использоваться как

ford (i ; n) print (i);

Немерле с ASP.NET

Nemerle может быть встроен непосредственно в ASP.NET :

<%@ Page Language="Nemerle" %>
<script runat="server">

    Page_Load(_ : object, _ : EventArgs) : void {
        Message.Text = $"You last accessed this page at: $(DateTime.Now)";
    }

    EnterBtn_Click(_ : object, _ : EventArgs) : void {
        Message.Text = $"Hi $(Name.Text), welcome to ASP.NET!";
    }

</script>

<html>
    <body>
        <form runat="server">
            Please enter your name: <asp:TextBox ID="Name" runat="server" />
            <asp:Button OnClick="EnterBtn_Click" Text="Enter" runat="server" />

            <p><asp:Label ID="Message" runat="server" /></p>
        </form>
    </body>
</html>

...Или сохранить в отдельном файле и ввести одной строкой:

<%@ Page Language="Nemerle" Src="test.n" Inherits="Test" %>

ПИнвоке

Nemerle может использовать преимущества собственных библиотек платформы. Синтаксис очень похож на синтаксис C# и других языков .NET. Вот самый простой пример:

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

class PlatformInvokeTest
{
    [DllImport("msvcrt.dll")]
    public extern static puts(c : string) : int;

    [DllImport("msvcrt.dll")]
    internal extern static _flushall() : int;

    public static Main() : void
    {
        _ = puts("Test");
        _ = _flushall();
    }
}

Ссылки

^ Немерль 1.2.507.0
^ «Твиттер/оранжевый: Мы решили привезти Немерле» . Twitter.com . Проверено 5 сентября 2013 г.
^ «Блог об инструментах JetBrains .NET » JetBrains и Nemerle» . Блоги.jetbrains.com. 27 июня 2012 г. Проверено 5 сентября 2013 г.
^ "Google Дискуссионная группа" . Проверено 5 сентября 2013 г.
^ Установщик Nemerle Studio Microsoft можно установить после установки изолированной оболочки Visual Studio 2008.
^ Надстройка Visual Studio 2010.

Дальнейшее чтение

Публикации о Немерле в официальном российском научном журнале RSDN Magazine.
Москаль, Михал (27 июня 2005 г.). «Вывод типа с отсрочкой» (PDF) . Институт компьютерных наук Вроцлавского университета. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
Презентация «Немерль примечательна» Дениса Рысцова
Статья «Нетрадиционные языки для нетрадиционных суперкомпьютеров» Андрея Адинца

Внешние ссылки

[1] Немерль 1.2.507.0

[2] «Твиттер/оранжевый: Мы решили привезти Немерле» . Twitter.com . Проверено 5 сентября 2013 г.

[3] «Блог об инструментах JetBrains .NET » JetBrains и Nemerle» . Блоги.jetbrains.com. 27 июня 2012 г. Проверено 5 сентября 2013 г.

[4] "Google Дискуссионная группа" . Проверено 5 сентября 2013 г.

[5] Установщик Nemerle Studio Microsoft можно установить после установки изолированной оболочки Visual Studio 2008.

[6] Надстройка Visual Studio 2010.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]