learnhaskell/guide-zh_CN.md

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前言

这是我推荐的学习Haskell之路。

请切记:别在不懂的地方打转,先继续读下去!

社群

IRC频道是Freenode上的#haskell-beginners

IRC web版用户端可在这里取得

Haskell邮件群组

社群参与原则

请参考Chris Done所撰Teaching

请友善待人,尖酸苛薄只会把人吓跑、令人不愿再参与而已。

低劣的批评只让你自己痛快,对听者毫无帮助。

别说『这很简单』、『这没什么』。这会让人觉得要花这么多功夫来弄懂是因为自不如人,学得慢的人通常是学得最全面的人,这值得称赞!

当别人承认他不知道的时候,不要故作惊讶。这会让他难过,而你除了表现得好像很行,什么也没得到。

不要说『其实...这样才对...』(well, actually...)。当有人说了什么『几乎正确』的话,而你说些『其实...这样才对』来做些枝微末节的修正,这很恼人,尤其这常常跟整个讨论根本八竿子打不着。我并不是在说人们不在乎精确,只是像这样的发言通常是作秀成分居多,而非为了追寻真实。


以上部分内容来自the Recurse Center手册。感谢他们愿意公开分享!

什么是Haskell、GHC和Cabal

Haskell的规格可在下面这篇报告找到此报告最新版本为2010版 onlinereport

GHC

GHC是Haskell语言的主流工具选择。它包含编译器、REPL(解释器)、套件管理器,与其他辅助工具。

Cabal

Cabal可用来做专案管理与套件相依性解析。 这会是你用来安装专案、套件的主要工具,其常见的做法是安装到专属的沙箱(cabal sandbox)中。

Cabal相当于Ruby Bundler、Python pip、Node NPM、Maven等等。你可以用GHC来打包套件Cabal则可用来选择你想要安装的版本。

环境设定

Ubuntu

这个PPA很棒我在我所有的Linux开发与构建用机器上都靠它。

详细设定步骤如下:

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install python-software-properties # v12.04 及以下
$ sudo apt-get install software-properties-common # v12.10 及以上
$ 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

接着,把以下路径加入你的$PATH环境变量中(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

注: 你不妨把.cabal-sandbox/bin加到你的路径中。如此一来,只要你使用沙箱(cabal sandbox)开发,并且 留在专案的工作路径中,你就可以在命令行中轻易取用你正在开发的二进制档。

Debian

使用Ubuntu PPA

如果不打算使用官方提供的稳定版本你可以用上面提过和Ubuntu一样的流程但会需要在下面这个命令后

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

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

其他的Debian版本只需将jessie都换成你的版本名即可。

如果/etc/apt/sources.list.d/hvr-ghc-jessie.list不存在,那么/etc/apt/sources.list应该会有:

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

把上列jessie换成trusty即可。

自行编译

请参照这篇为Mac OS X所撰的指南

请注意:

  • 根据你个人的工作环境设定ghc时指定目录前缀(prefix)
  • 不要直接下载cabal-install的二进位档,请下载源码并执行bootstrap.sh脚本。

Fedora 21

从非官方套件库安装Haskell 7.8.4 (Fedora 22以上已经有官方版本)

$ 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

根据petersen/ghc-7.8.4 copr page此版本的ghc 无法与Fedora/EPEL ghc并存。

Arch Linux

从官方套件库安装:

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

Gentoo

你可以透过Portage来分别安装Haskell Platform的各个组件。如果你使用ACCEPT_KEYWORDS=arch,而非ACCEPT_KETWORDS=~arch Portage会弄个老旧的Haskell给你。因此举凡用了ACCEPT_KEYWORDS=arch,请把下面这几行加进去:

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

接着请执行:

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

Gentoo会留一个『稳定』(换言之:老旧)的cabal-install在Portage的套件树中你可以利用这个cabal-install来安装 新版的cabal-install。请注意,以下反斜线是必须的:

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

如此一来你便通过Protage在系统中安装了cabal又在你的个人环境中安装了最新的cabal-install。 下一步是确定每次你在终端机执行cabal你的shell都是执行你个人环境中的最新版本

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

不知道你的shell是哪一个那你很可能用的是Bash。如果你用的是Bash你需要编辑~/.bashrc。 如果是Z-shell则是~/.zshrc,可用以下面命令来查询:

echo $SHELL | xargs basename

例如我用的是zsh所以上列命令会输出zsh

当以上都完成,请再另外安装两个工具:alexhappy

$ cabal install alex happy

恭喜你有了一个正常运作的Haskell

Mac OS X

10.9

请安装GHC for Mac OS X它包含了GHC与Cabal。安装完成后 它会指示你如何将GHC与Cabal加入你的系统路径。

10.6-10.8

请下载这个tarball 并安装其包含的二进制档。

Windows

  • windows minimal GHC installer 它可以用来编译network等套件虽然严格说它还在beta但应该足够让任何读这篇导览的人使用。

别忘了要用系统管理者的身份来安装因为它需要新增到Program Files的权限。

其他Linux使用者

下载cabal与ghc的最新版二进制档。

主要学习课程

Yorgey's cis194课程

请先通过这门课学习这是我最推荐入门Haskell的课。

此课程的教材可于线上取得

Brent Yorgey的课是我目前所知最好的。它之所以好,因为 它不只教你些基础知识还教你parser combinators。

如果你不是个程序设计师,或缺乏经验,那么这门课可能没这么适合。建议你从 Thompson的这本书开始然后再转到cis194。


Data61课程

在你完成上述Yorgey的cis194后我推荐继续挑战此课程。

这门课发布在github上

透过实现cis194中所介绍过的种种抽象表述你会有更深入的了解。这样的练习对于 熟悉Haskell中每天都会面对的Functor/Applicative/Monad等等至关重要。 先做cis194紧接着Data61是这整篇Haskell学习导览的核心也是我教每个人Haskell的方式。


补充课程cs240h

提供更多中阶以上议题的教材

线上教材

这是Bryan O'Sullivan在Stanford所教课程的线上版。 如果你不知道他是谁去翻翻Haskell的函式库吧几乎一半以上常用的套件都有他的名字。 特别是phantom types、information flow control、language extensions、concurrency、pipes和lenses。


<- / do / list comprehension简便语法到底是什么

很棒的解释

了解list和fold

学习常用的typeclasses

对了解FunctorApplicativeMonad、`Monoid和其他typeclasses很有帮助而且还有 些针对Haskell的范畴论(category theory)的解释:

了解基本的Haskell错误讯息


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讨论串的留言

有趣的补充笔记: GHC需要将state token representation隐藏在抽象的IO类型后面 因为state token必须线性地使用不能复制或丢弃但类型系统无法强制这件事。 某个干净、lazy、类似Haskell的语言有uniqueness特性(类似linear type但可能有些 我没意识到的细微差别)为了方便它直接暴露World-passing并提供非抽象的IO monad。

Monads and monad transformers

在你了解typeclasses、Monoid、Functor和Applicative之前请不要做下列练习

尝试自行实现标准函式库中的monads(List、Maybe、Cont、Error、Reader、Writer、State),可以让你 更了解它们。再来不妨尝试用下述技术实现一个小型expression language的monadic解释器 Monad Transformers Step by Step(在下列monad transformer章节亦有提及)

通过用不同的monad改变语意从而产生不同的解释器help convey what's going on。

再来,实现Control.Monad中的函数,例如:mapMsequence是个练习撰写generic monadic code的好机会。

前面提到过的Data61课程也可以用来当这个过程的指南它也包括了如何撰写你自己的Applicative。

Credits:

Monad transformers

Testing, tests, specs, generative/property testing

  • Kazu Yamamoto的这篇教学堪称典范!

  • Simple-Conduit这个简单的函式库对于学习IO串流如何工作很有帮助 所学亦可应用在其他函式库例如Pipes和Conduit。

Parsing in Haskell

Parsing与产生JSON

Aeson是Haskell标准的JSONparsing解决方案。你可以从hackagegithub取得。

图算法与数据结构

开发环境

Emacs

Vim

Sublime Text

Cabal常见问答

一篇超赞的常见问答

不但对各种主题都有很好的导览也包含了Cabal的一些重要基础。

Cabal导览

在引入沙箱(sandbox)前Cabal地狱(Cabal Hell)对所有Haskell使用者来说都是一大问题。 在沙箱外安装的套件会直接装在你的用户套件资料库(user pacakge-db)中。除非是常用的基础套件, 例如Cabal、alex、happy等这绝不是个好方法。除非你很清楚你自己在做什么任何套件都不该 安装在用户资料库或全域资料库(global package-db)。

这里有些如何避免Cabal地狱的最佳指南

如果要实验新套件,或是起始新专案,在一个新目录中执行cabal sandbox init

简言之:

  • 无论是安装新套件、建置新旧专案、做任何实验,请用沙箱。
  • cabal repl来启动project-scoped ghci实体。

我所建议这种以沙箱为基础的方式应该可以避免套件相依性的问题。但这与Haskell Platform提供 预先编译套件的方法不相容。如果你还在学习Haskell而且不太了解ghc-pkg和Cabal如何运作 不要用Haskell Platform,改用前面所提的安装方式。

Stackage

如果你面临一些构建上的问题(特别是Yesod)不妨考虑用Stackage

据作者所言Stackage通常比cabal freeze更实用。

Hoogle与Haddock

依类型签名搜索代码

Hoogle搜索引擎可依型别搜寻。

比方说,请看以下搜索(a -> b) -> [a] -> [b]的结果:

搜索结果.

fpcomplete所管理的在此

另外Hayoo预设开启了对所有hackage的搜寻。

设定你自己本地端的Hoogle

详细方法请看这篇文章

Haddock

  1. 修正你的hackage文件Fix your hackage documentation

  2. Hackage文件第二版Hackage documentation v2

请注意,以上这些文章都有些过期例如现在Hacakge已支援shiny new info with documentation info and build status.

真正重要的事

为了让haddocks含入相关套件的文件你必须在~/.cabal/config设立ducumentation: True。如果它被设为False或间接被default(False)关闭你会需要删除并重新安装所有套件再产生haddocks。

请记住,因为$pkg参数会被cabal内插html-locationcontent-location参数必须以单引号括入再插入shell命令或包含在shell脚本中。在Makefile中是不行的因为它会被当作Make的变数

#! /usr/bin/env sh

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

TravisCI

如果你跟我一样,是TravisCI的超级粉丝,那我强力建议你参考multi-ghc-travis为你的Haskell专案的travis.yml作基础。

前端/JavaScript

我们的选择多得惊人!我个人推荐三种:

我该用哪一种前端语言?

GHCJS和Haste都是纯HaskellGHCJS比Haste能和更多的Haskell套件相容但这不会影响大多数的前端专案。PureScript并非Haskell因此无法直接和你的后端共享源码。

GHCJS的执行期payload是最大的大约100kb (luite正在研究如何解决此问题)Haste则和PureScript差不多。

PureScript有最好的JS工具链整合(用gulp/grunt/bower)GHCJS和Haste则与Haskell工具链整合较好(例如Cabal)。

以上三者都是极佳选择,大多数的前端专案都适用。

想要更充分了解laziness、NF、WHNF

关于lazy lambda calculus的研究论文

并行/并发(Parallelism/Concurrency)

Lenses and Prisms

在你习惯Haskell后我强烈建议你学习Lenses与Prisms。你不必了解底层的原理只要当一个使用者就很受用。

大家普遍误会Lens是个很难用的东西其实任何一个了解Functor/Foldable/Traversable甚至只知道Functor的人都可以运用Lenses与Prisms来让他们的开发生涯更快乐。

如果你曾经做过:(fmap . fmap)你其实已经有Lense的思维了。

我推荐以下两篇教学:

详细资料请看这里:Lens package on hackage.

递归范式(Recursion Schemes)

你一定听过些疯狂的『*-morphism』他们其实只是递归。在尝试搞懂前你应该要先知道如何为list以及至少一种其他数据结构实现foldr例如tree (folds叫做catamorphisms)。再进一步了解如何在以上数据结构实现unfold (anamorphism)会让整体知识完善些。

以下资料与traversable和foldable的概念相合。

GHC Core与效能调校

类型(Type)与范畴论(Category Theory)

写Haskell不用学,仅供有兴趣的人参考!

如果你想开始学习类型与范畴论:

书籍

Stephen俏皮的"How to get to monad"文章

其他有趣的主题

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

Initial与Final、DSLs、与Tagless

Comonads

Yoneda / CoYoneda

Propositions vs. Judgments (computation)

Dependent typing

静态链接二进制档 Statically linking binaries

补充资料

有部分已在本文提及

对话记录

本储存库中

里面有些非常重要而有帮助的资讯,可协助你深入了解许多不同的议题。