Funky func

En god gammeldags, skamløst stjålet, og helt basic gruppetime om LISP-språk.

0. Q&A

Hvorfor holder jeg WS i dette?

Jeg hadde et fag om funksjonell programmering med Scheme på IFI i 2019 og syntes det var kult. (Jeg var og betalt eksamensretter i samme fag (med all troverdighet det medfører;-))

Hvilket språk skal vi prøve oss på i dag?

Clojure

Kan jeg Clojure?

Nei. Men jeg var helt rå i Scheme i 2019, og Lisp er vel Lisp, såååå dette bør gå bra!

Hvorfor tar vi Clojure da?

Clojure har store bibliotek og kjører på JVM, som gjør det mer egnet for prosjekter og skalering. I motsetning er Scheme en minimalistisk Lisp-variant. Til gjengjeld gjør det Scheme til et språk velegnet for å lære Lisp-basics, men i det store og det hele er Clojure mer anvendelig og har et bredere miljø.

Clojure krever også lite installasjon, og kan kjøres i terminal og vanlig IDE, mens det jeg vet om av Scheme er at man må laste ned et forhistorisk REPL (Dr.Racket) som er en editor/REPL for evaluering av Scheme.

Men mest fordi jeg har hatt lyst til å lære Clojure da, så hvilken bedre mulighet enn denne.

1. Funksjonell programmering -> Lisp -> Clojure (2 min)

Basics

• Deklarativt: Prosedyrer forteller hva som skal gjøres, ikke hvordan
• Ingen sideeffekter
• Prosedyrer gir alltid samme resultat

Daglig bruk

• Å bruke funksjonelle prinsipper gir god forutsigbarhet og lesbarhet i koden man skriver
• De fleste språk har bra innebygd støtte for å bruke funksjonelle prosedyrer
• Map/ Filter/ Reduce er kjent for mange, og er funksjonelle prosedyrer som lar deg iterere over og manipulere data uten å mutere.

Lisp

• Høynivå språk med flere dialekter (Scheme, Clojure, Emacs Lisp, Common Lisp etc.)
• Støtter også objektorientert, og har støtte for "destruktive operasjoner", men er godt egnet for å skrive rent funksjonelt likevel
• Matematisk tankegang, og man kan gjerne kjenne igjen paranteser

REPL

Utviklingen skjer i REPL. Det er et shell, der man kan kjøre og evaluere enkeltlinjer med kode hver for seg . For hver prosedyre man kjører, kan man evaluere den enkeltprosedyren for å sjekke at alt kjører og evaluerer som forventet - uten å sette opp et helt program først.

2. Lisp -> Syntaks (3 min)

Parenteser

"Alt" i Lisp er bygget opp inni parenteser som utgjør lister av verdier > "Parentesbasert prefiksnotasjon" < som i praksis betyr at vi skriver Lisp i form av lister. Den første verdien i lista antas å være en funksjon, mens resten er argumenter.

Gjerne gjenkjennbart fra matematikk (bortsett fra plasseringen av funksjonskallet), og når man nøster parenteser blir den innerste parentesen evaluert først.

;;  func   params
(    +      1 2) ;; -> 3

;; Prefix lister med apostrof leser uten å evaluere uttrykket
'(1 2 3) ;; -> (1 2 3)
'hallo ;; -> hallo

Lister og vektorer

;; Definer vanlige listestrukturer ≈ LinkedList
'(1 2) ;; -> (1 2)

;; Vektorer ≈ ArrayList
[1 2]

;; Legg til et tall i begynnelsen av en liste
(cons 3 '(1 2)) ;; -> (3 1 2)

Conditionals

(if (= 1 2) 'Likt 'Ulikt) ;; -> Ulikt
(when true 'Kjør) ;; -> Kjør

Prosedyredefinisjoner

;;     name            params      body
(defn  hello-world    [person]    (str "Hello" person)))

(hello-world "Ingeborg") ;; -> Hello Ingeborg

Innebygde funksjoner

Det finnes innebygde funksjoner for veldig mye!

(first [1 2 3]) ;; -> 1
(last [1 2 3]) ;; -> 3

;; osv osv, the sky's the limit! Og så er det og mulig å definere egne makroer, men det kan jeg ikke så mye om...

3. Setup

Enkel Mac installering (utfyllende info her, TLDR under)

brew install clojure/tools/clojure

# For nicere terminal-basert REPL
brew install rlwrap

# Start REPL
clj

Masse feilmeldinger? Kanskje du ikke har JVM: brew install --cask temurin

Jeg håper også denne funker: Installeringsguide for Windows. Visstnok skal det bare være:

choco install lein

# Start REPL
lein repl

Test om alt er good med din første(?) clojure-kommando:

(+ 1 2) ; -> 3

Anbefaler å bruke VSCode videre, og da er Calva en nice plugin for å bruke REPL i VSCode. Det gir både formattering og kjøring av kode.

4. Oppgaver

Her kommer den skamløse stjelinga. Faget jeg hadde i 2019 ga veldig god intro til Lisp, så hvorfor finne opp hjulet på nytt? Jeg har skrevet om noen oppgavefiler derfra til Clojure, som går ut på å bygge opp funksjoner for å jobbe med lister i funksjonell rekursjon :-)

Med Calva i VSCode kan dere og begynne med ">Fire up the Getting Started REPL" som inneholder en walkthrough av litt Calva- og Clojure-funksjonalitet.

Disclaimer: Disse oppgavene er altså laget for Scheme, som er mer lettvekts enn Clojure. Clojure har mye av de funksjonene som bygges i oppgavene innebygd. Men det gir likevel god språkforståelse å bygge det opp, og dette er jo som kjent en god gammeldags gruppetime, såååå kjørrr!

Så for å begynne oppgavene, starter vi enkelt inni repoet: åpne en fil og bare kjør kommandoen ">Start a Project REPL and Connect" > deps.edn. Vi har følgende filer:

1. intro.clj
2. lists-basic.clj
3. lists-advanced.clj

Hvis dette ikke fungerer i det hele tatt, så har jeg heldigvis en backup: Vil du heller gjøre litt funksjonelle nøtter i et valgfritt språk? No prob, Hacker Rank har en hel haug i ulik vanskelighetsgrad her!

Ta det videre

• Clojure for the Brave and True skal være en bra bok
• Poetry of Programming