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learnhaskell/guide-zh_tw.md
James Tien bddc98b78a Rephrase several sentences
2015-04-17 18:45:17 +08:00

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前言

這是我推薦的學習Haskell之路。

請切記：別在不懂的地方打轉，先繼續讀下去！

社群

IRC頻道是Freenode上的#haskell-beginners。

IRC web版用戶端可在這裡取得。

Haskell郵件群組。

社群參與原則

請參考Chris Done所撰：Teaching。

請友善待人，尖酸苛薄只會把人嚇跑、令人不願再參與而已。

低劣的批評只讓你自己痛快，對聽者毫無幫助。

別說『這很簡單』、『這沒什麼』。這會讓人覺得要花這麼多功夫來弄懂是因為自不如人，學得慢的人通常是學得最全面的人，這值得稱讚！

當別人承認他不知道的時候，不要故作驚訝。這會讓他難過，而你除了表現得好像很行，什麼也沒得到。

不要說『其實...這樣才對...』(well, actually...)。當有人說了什麼『幾乎正確』的話，而你說些『其實...這樣才對』來做些枝微末節的修正，這很惱人，尤其這常常跟整個討論根本八竿子打不著。我並不是在說人們不在乎精確，只是像這樣的發言通常是作秀成分居多，而非為了追尋真實。

以上部分內容來自the Recurse Center手冊。感謝他們願意公開分享！

什麼是Haskell、GHC和Cabal？

Haskell的規格可在下面這篇報告找到，此報告最新版本為2010版： onlinereport

GHC

GHC是Haskell語言的主流工具選擇。它包含編譯器、直譯器、套件管理，與其他輔助工具。

Cabal

Cabal可用來做專案管理與套件相依性解析。 這會是你用來安裝專案、套件的主要工具，其常見的做法是安裝到專屬的沙箱(cabal sandbox)中。

Cabal相當於Ruby Bundler、Python pip、Node NPM、Maven等等。你可以用GHC來打包套件，Cabal則可用來選擇你想要的版本安裝。

環境設定

Ubuntu

這個PPA很棒，我在我所有的Linux環境與建置用機器上都靠它。

詳細設定步驟如下：

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install python-software-properties # v12.04 and below
$ sudo apt-get install software-properties-common # v12.10 and above
$ sudo add-apt-repository -y ppa:hvr/ghc
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install cabal-install-1.20 ghc-7.8.4 happy-1.19.4 alex-3.1.3

接著，把以下路徑加入你的$PATH環境變數中(bash_profile, zshrc, bashrc, etc)：

~/.cabal/bin:/opt/cabal/1.20/bin:/opt/ghc/7.8.4/bin:/opt/happy/1.19.4/bin:/opt/alex/3.1.3/bin

註: 你不妨把.cabal-sandbox/bin加到你的路徑中。如此一來，只要你使用沙箱(cabal sandbox)開發，並且 留在專案的工作路徑中，你就可以在命令列中輕易取用你正在開發的二進位檔。

Debian

使用Ubuntu PPA

如果不打算使用官方提供的穩定版本，你可以用上面提過和Ubuntu一樣的流程，但會需要在下面這個命令後：

sudo add-apt-repository -y ppa:hvr/ghc 加上：

$ sudo sed -i s/jessie/trusty/g /etc/apt/sources.list.d/hvr-ghc-jessie.list

其他的Debian版本，只需將jessie都換成你的版本名即可。

如果/etc/apt/sources.list.d/hvr-ghc-jessie.list不存在，那麼/etc/apt/sources.list應該會有：

deb http://ppa.launchpad.net/hvr/ghc/ubuntu jessie main

把上列jessie換成trusty即可。

自行編譯

請參照這篇為Mac OSX所撰的指南：

請注意：

  • 根據你個人的工作環境，設定ghc時指定目錄前綴(prefix)
  • 不要直接下載cabal-install的二進位檔，請下載源碼並執行其bootstrap.sh腳本。

Fedora 21

從非官方套件庫安裝Haskell 7.8.4 (Fedora 22以上已經有官方版本)：

$ sudo yum-config-manager --add-repo \
> https://copr.fedoraproject.org/coprs/petersen/ghc-7.8.4/repo/fedora-21/petersen-ghc-7.8.4-fedora-21.repo 
$ sudo yum install ghc cabal-install

根據petersen/ghc-7.8.4 copr page，此版本的ghc 無法與Fedora/EPEL ghc並存。

Arch Linux

從官方套件庫安裝：

$ sudo pacman -S cabal-install ghc happy alex haddock

Gentoo

你可以透過Portage來分別安裝Haskell Platform的各個組件。如果你使用ACCEPT_KEYWORDS=arch，而非ACCEPT_KETWORDS=~arch， Portage會弄個老舊的Haskell給你。因此，舉凡用了ACCEPT_KEYWORDS=arch，請把下面這幾行加進去：

dev-haskell/cabal-install
dev-lang/ghc

接著請執行：

$ emerge -jav dev-lang/ghc dev-haskell/cabal-install

Gentoo會留一個『穩定』(換言之：老舊）的cabal-install在Portage的套件樹中，你可以利用這個cabal-install來安裝 新版的cabal-install。請注意，以下反斜線是必須的：

$ \cabal update                # The backslashes
$ \cabal install cabal-install # are intentional

如此一來，你便透過Protage在系統中安裝了cabal，又在你的個人環境中安裝了最新的cabal-install。 下一步是確定每次你在終端機執行cabal時，你的shell都是執行你個人環境中的最新版本：

PATH=$PATH:$HOME/.cabal/bin
alias cabal="$HOME/.cabal/bin/cabal"

不知道你的shell是哪一個？那你很可能用的是Bash。如果你用的是Bash，你需要編輯~/.bashrc。 如果是Z-shell，則是~/.zshrc，可用以下面命令來查詢：

echo $SHELL | xargs basename

例如我用的是zsh，所以上列命令會輸出zsh。

當以上都完成，請再另外安裝兩個工具：alex和happy：

$ cabal install alex happy

恭喜！你有了一個正常運作的Haskell！

Mac OS X

10.9

請安裝GHC for Mac OS X，它包含了GHC與Cabal。安裝完成後， 它會指示你如何將GHC與Cabal加入你的系統路徑。

10.6-10.8

請下載這個tarball， 並安裝其包含的二進位版。

Windows

  • windows minimal GHC installer 它可以用來編譯network等套件，雖然嚴格說它還在beta，但應該足夠讓任何讀這篇導覽的人使用。

別忘了，要用系統管理者的身份來安裝，因為它需要新增到Program Files的權限。

其他Linux使用者

下載cabal與ghc的最新版二進位檔。

主要學習課程

Yorgey's cis194課程

請先透過這門課學習，這是我最推薦入門Haskell的課。

此課程的教材可於線上取得。

Brent Yorgey的課是我目前所知最好的。它之所以好，因為 它不只教你些基礎知識，還教你parser combinators。

如果你不是個程式設計師，或缺乏經驗，那麼這門課可能沒這麼適合。建議你從 Thompson的這本書開始，然後再轉到cis194。

NICTA課程

在你完成上述Yorgey的cis194後，我推薦繼續挑戰此課程。

這門課發佈在github上。

透過實作cis194中所介紹過的種種抽象表述，你會有更深入的了解。這樣的練習對於 熟悉Haskell中每天都會面對的Functor/Applicative/Monad等等至關重要。 先做cis194，緊接著NICTA，是這整篇Haskell學習導覽的核心，也是我教每個人Haskell的方式。

補充課程 cs240h

提供更多中階以上議題的教材

線上教材

這是Bryan O'Sullivan在Stanford所教課程的線上版。 如果你不知道他是誰，去翻翻Haskell的函式庫吧！幾乎一半以上常用的套件都有他的名字。 特別是phantom types、information flow control、language extensions、concurrency、pipes和lenses。

<- / do / list comprehension簡便語法到底是什麼？

很棒的解釋。

了解list和fold

學習常用的typeclasses

對瞭解Functor、Applicative、Monad、`Monoid｀和其他typeclasses很有幫助，而且還有 些針對Haskell的範疇論(category theory)的解釋：

了解基本的Haskell錯誤訊息

Laziness, strictness, guarded recursion

演示

let a = 1 : a -- guarded recursion, (:) is lazy and can be pattern matched.
let (v : _) = a
> v
1
> head a -- head a == v
1

let a = 1 * a -- not guarded, (*) is strict
> a
*** Exception: <<loop>>

IO

glaebhoerl在Reddit討論串的留言：

有趣的補充筆記: GHC需要將state token representation隱藏在抽象的IO型別後面， 因為state token必須線性地使用，不能複製或丟棄，但型別系統無法強制這件事。 某個乾淨、lazy、類似Haskell的語言的型別有uniqueness特性(類似linear type，但可能有些 我沒意識到的細微差別)，為了方便，它直接暴露World-passing並提供非抽象的IO monad。

Monads and monad transformers

在你了解typeclasses、Monoid、Functor和Applicative之前，請不要做下列練習！

嘗試自行實作標準函式庫中的monads(List、Maybe、Cont、Error、Reader、Writer、State)，可以讓你 更了解它們。再來，不妨嘗試用下述技術實作一個小型expression language的monadic直譯器： Monad Transformers Step by Step(在下列monad transformer章節亦有提及)

透過用不同的monad改變語意，從而產生不同的直譯器，help convey what's going on。

再來，實作Control.Monad中的函數，例如：mapM或sequence是個練習撰寫generic monadic code的好機會。

前面提到過的NICTA課程也可以用來當這個過程的指南，它也包括了如何撰寫你自己的Applicative。

Credits:

Monad transformers

Testing, tests, specs, generative/property testing

  • Kazu Yamamoto的這篇教學堪稱典範！

  • Simple-Conduit：這個簡單的函式庫對於學習IO串流如何工作很有幫助， 所學亦可應用在其他函式庫，例如Pipes和Conduit。

Parsing in Haskell

Parsing與產生JSON

Aeson是Haskell標準的JSONparsing解決方案。你可以從hackage或github取得。

圖學演算法與資料結構

開發環境

Emacs

Vim

Sublime Text

Cabal常見問答

一篇超讚的常見問答

不但對各種主題都有很好的導覽，也包含了Cabal的一些重要基礎。

Cabal導覽

在引入沙箱(sandbox)前，Cabal地獄(Cabal Hell)對所有Haskell使用者來說都是一大問題。 在沙箱外安裝的套件會直接裝在你的用戶套件資料庫(user pacakge-db)中。除非是常用的基礎套件， 例如Cabal、alex、happy等，這絕不是個好方法。除非你很清楚你自己在做什麼，任何套件都不該 安裝在用戶資料褲或全域資料庫(global package-db)。

這裏有些如何避免Cabal地獄的最佳指南。

如果要實驗新套件，或是起始新專案，在一個新目錄中執行cabal sandbox init。

簡言之：

  • 無論是安裝新套件、建置新舊專案、做任何實驗，請用沙箱。
  • 用cabal repl來啟動project-scoped ghci實體。

我所建議這種以沙箱為基礎的方式，應該可以避免套件相依性的問題。但這與Haskell Platform提供 預先編譯套件的方法不相容。如果你還在學習Haskell，而且不太了解ghc-pkg和Cabal如何運作， 不要用Haskell Platform，改用前面所提的安裝方式。

Stackage

如果你面臨一些建置上的問題(特別是Yesod)，不妨考慮用Stackage：

據作者所言，Stackage通常比cabal freeze更實用。

Hoogle與Haddock

依型別表述搜尋源碼

Hoogle搜尋引擎可依型別搜尋。

比方說，請看以下搜尋(a -> b) -> [a] -> [b]的結果：

搜尋結果.

fpcomplete所管理的在此。

另外Hayoo預設開啟了對所有hackage的搜尋。

設定你自己本地端的Hoogle

詳細方法請看這篇文章。

Haddock

  1. 修正你的hackage文件 Fix your hackage documentation

  2. Hackage文件第二版 Hackage documentation v2

請注意，以上這些文章都有些過期，例如：現在Hacakge已支援shiny new info with documentation info and build status.

真正重要的事

為了讓haddocks含入相關套件的文件，你必須在~/.cabal/config設立ducumentation: True。如果它被設為False，或間接被default(False)關閉，你會需要刪除並重新安裝所有套件，再產生haddocks。

請記住，因為$pkg參數會被cabal內插，html-location和content-location參數必須以單引號括入，再插入shell命令或包含在shell腳本中。在Makefile中是不行的，因為它會被當作Make的變數！

#! /usr/bin/env sh

# 如果把反斜線去掉，你可以把它寫成一行
cabal haddock --hoogle --hyperlink-source                       \
 --html-location='http://hackage.haskell.org/package/$pkg/docs' \
 --contents-location='http://hackage.haskell.org/package/$pkg'

TravisCI

如果你跟我一樣，是TravisCI的超級粉絲，那我強力建議你參考multi-ghc-travis為你的Haskell專案的travis.yml設定檔做基礎。

前端/JavaScript

我們的選擇多得驚人！我個人推薦三種：

我用哪一種前端語言？

GHCJS和Haste都是純Haskell，GHCJS比Haste能和更多的Haskell套件相容，但這不會影響大多數的前端專案。PureScript並非Haskell，因此無法直接和你的後端分享源碼。

GHCJS的執行期payload是最大的，大約100kb (luite正在研究如何解決此問題)，Haste則和PureScript差不多。

PureScript有最好的JS工具鏈整合(用gulp/grunt/bower)，GHCJS和Haste則與Haskell工具鏈整合較佳(例如Cabal)。

以上三者都是極佳選擇，大多數的前端專案都適用。

想要更充分了解laziness、NF、WHNF

關於lazy lambda calculus的研究論文

平行／並行(Parallelism/Concurrency)

Lenses and Prisms

在你習慣Haskell後，我強烈建議你學習Lenses與Prisms。你不必了解底層的原理，只要當一個使用者，就很受用。

大家普遍誤會Lens是個很難用的東西，其實任何一個了解Functor/Foldable/Traversable，甚至只知道Functor的人，都可以運用Lenses與Prisms來讓他們的開發生涯更快樂。

如果你曾經做過：(fmap . fmap)，你其實已經有Lense的思維了。

我推薦以下兩篇教學：

詳細資料請看這裡：Lens package on hackage.

遞迴範式 (Recursion Schemes)

你一定聽過些瘋狂的『*-morphism』，他們其實只是遞迴。在嘗試搞懂前，你應該要先知道如何實作list至少一種其他資料結構的foldr，例如tree (folds叫做catamorphisms)。再進一步瞭解如何在以上資料結構實作unfold (anamorphism)會讓整體知識完善些。

以下資料與traversable和foldable的概念相合。

GHC核心與效能調校

型別(Type)與範疇論(Category Theory)

寫Haskell不用學，僅供有興趣的人參考！

如果你想開始學習型別與範疇論：

書籍

Stephen俏皮的"How to get to monad"文章

其他有趣的主題

Parametricity, ad-hoc vs. parametric polymorphism, free theorems

Initial與Final、DSLs、與Tagless

Comonads

Yoneda / CoYoneda

Propositions vs. Judgments (computation)

Dependent typing

靜態連結二元檔Statically linking binaries

補充資料

有部分已在本文提及

對話記錄

在本儲存庫中。

裡面有些非常重要而有幫助的資訊，可協助你深入了解許多不同的議題。