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2024-12-23 17:41:41 +00:00 · 2019-10-21 23:10:48 +02:00 · 2019-10-21 23:10:48 +02:00 · 653f2ee43e
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+---
+language: Elm
+filename: learnelm.elm
+contributors:
+  - ["Max Goldstein", "http://maxgoldste.in/"]
+translators:
+  - ["waynee95", "https://waynee95.me"]
+lang: de-de
+---
+
+Elm ist eine pure funktionale Programmiersprache. Mit Elm werden GUIs
+(grafische Benutzeroberfläche) für Webanwendungen erstellt. Durch die statische
+Typisierung kann Elm viele Fehler schon bei der Kompilierung abfangen. Ein
+Hauptmerkmal von Elm sind die ausführlichen und gut erklärten Fehlermeldungen.
+
+```haskell
+-- Einzeilige Kommentare beginnen mit 2 Bindestrichen.
+{- So wird ein mehrzeiliger Kommentar angelegt.
+{- Diese können auch verschachtelt werden. -}
+-}
+
+{-- Die Grundlagen --}
+
+-- Arithmetik
+1 + 1 -- 2
+8 - 1 -- 7
+10 * 2 -- 20
+
+-- Zahlen ohne Punkt sind entweder vom Typ Int oder Float.
+33 / 2 -- 16.5 mit Division von Gleitkommazahlen
+33 // 2 -- 16  mit ganzzahliger Division
+
+-- Exponenten
+5 ^ 2 -- 25
+
+-- Boolsche Werte
+not True -- False
+not False -- True
+1 == 1 -- True
+1 /= 1 -- False
+1 < 10 -- True
+
+-- Strings (Zeichenketten) und Zeichen
+"Das hier ist ein String."
+'a' -- Zeichen
+
+-- Strings können konkateniert werden.
+"Hello " ++ "world!" -- "Hello world!"
+
+{-- Listen und Tupel --}
+
+-- Jedes Element einer Liste muss vom gleichen Typ sein. Listen sind homogen.
+["the", "quick", "brown", "fox"]
+[1, 2, 3, 4, 5]
+-- Das zweite Beispiel kann man auch mit Hilfe der "range" Funktion schreiben.
+List.range 1 5
+
+-- Listen werden genauso wie Strings konkateniert.
+List.range 1 5 ++ List.range 6 10 == List.range 1 10 -- True
+
+-- Mit dem "cons" Operator lässt sich ein Element an den Anfang einer Liste anfügen.
+0 :: List.range 1 5 -- [0, 1, 2, 3, 4, 5]
+
+-- Die Funktionen "head" und "tail" haben als Rückgabewert den "Maybe" Typ.
+-- Dadurch wird die Fehlerbehandlung von fehlenden Elemenent explizit, weil
+-- man immer mit jedem möglichen Fall umgehen muss.
+List.head (List.range 1 5) -- Just 1
+List.tail (List.range 1 5) -- Just [2, 3, 4, 5]
+List.head [] -- Nothing
+-- List.funktionsName bedeutet, dass diese Funktion aus dem "List"-Modul stammt.
+
+-- Tupel sind heterogen, jedes Element kann von einem anderen Typ sein.
+-- Jedoch haben Tupel eine feste Länge.
+("elm", 42)
+
+-- Das Zugreifen auf Elemente eines Tupels geschieht mittels den Funktionen
+-- "first" und "second".
+Tuple.first ("elm", 42) -- "elm"
+Tuple.second ("elm", 42) -- 42
+
+-- Das leere Tupel, genannt "Unit",  wird manchmal als Platzhalter verwendet.
+-- Es ist das einzige Element vom Typ "Unit".
+()
+
+{-- Kontrollfluss --}
+
+-- Eine If-Bedingung hat immer einen Else-Zweig und beide Zweige müssen den
+-- gleichen Typ haben.
+if powerLevel > 9000 then
+  "WHOA!"
+else
+  "meh"
+
+-- If-Bedingungen können verkettet werden.
+if n < 0 then
+  "n is negative"
+else if n > 0 then
+  "n is positive"
+else
+  "n is zero"
+
+-- Mit dem Mustervergleich (pattern matching) kann man bestimmte Fälle direkt
+-- behandeln.
+case aList of
+  [] -> "matches the empty list"
+  [x]-> "matches a list of exactly one item, " ++ toString x
+  x::xs -> "matches a list of at least one item whose head is " ++ toString x
+-- Mustervergleich geht immer von oben nach unten. Würde man [x] als letztes
+-- platzieren, dann würde dieser Fall niemals getroffen werden, weil x:xs diesen
+-- Fall schon mit einschließt (xs ist in dem Fall die leere Liste).
+
+-- Mustervergleich an einem Maybe Typ.
+case List.head aList of
+  Just x -> "The head is " ++ toString x
+  Nothing -> "The list was empty."
+
+{-- Funktionen --}
+
+-- Die Syntax für Funktionen in Elm ist minimal. Hier werden Leerzeichen anstelle
+-- von runden oder geschweiften Klammern verwendet. Außerdem gibt es kein "return"
+-- Keyword.
+
+-- Eine Funktion wird durch ihren Namen, einer Liste von Parametern gefolgt von
+-- einem Gleichheitszeichen und dem Funktionskörper angegeben.
+multiply a b =
+  a * b
+
+-- Beim Aufruf der Funktion (auch Applikation genannt) werden die Argumente ohne
+-- Komma übergeben.
+multiply 7 6 -- 42
+
+-- Partielle Applikation einer Funktion (Aufrufen einer Funktion mit fehlenden
+-- Argumenten). Hierbei entsteht eine neue Funktion, der wir einen Namen geben.
+double =
+  multiply 2
+
+-- Konstanten sind Funktionen ohne Parameter.
+answer =
+  42
+
+-- Funktionen, die Funktionen als Parameter haben, nennt man Funktionen höherer
+-- Ordnung. In funktionalen Programmiersprachen werden Funktionen als "first-class"
+-- behandelt. Man kann sie als Argument übergeben, als Rückgabewert einer Funktion
+-- zurückgeben oder einer Variable zuweisen.
+List.map double (List.range 1 4) -- [2, 4, 6, 8]
+
+-- Funktionen können auch als anonyme Funktion (Lambda-Funktionen) übergeben werden.
+-- Diese werden mit einem Blackslash eingeleitet, gefolgt von allen Argumenten.
+-- Die Funktion "\a -> a * 2" beschreibt die Funktion f(x) = x * 2.
+List.map (\a -> a * 2) (List.range 1 4) -- [2, 4, 6, 8]
+
+-- Mustervergleich kann auch in der Funktionsdefinition verwendet werden.
+-- In diesem Fall hat die Funktion ein Tupel als Parameter. (Beachte: Hier
+-- werden die Werte des Tupels direkt ausgepackt. Dadurch kann man auf die
+-- Verwendung von "first" und "second" verzichten.)
+area (width, height) =
+  width * height
+
+area (6, 7) -- 42
+
+-- Mustervergleich auf Records macht man mit geschweiften Klammern.
+-- Bezeichner (lokale Variablen) werden mittels dem "let" Keyword angelegt.
+-- (Mehr zu Records weiter unten!)
+volume {width, height, depth} =
+  let
+    area = width * height
+  in
+    area * depth
+
+volume { width = 3, height = 2, depth = 7 } -- 42
+
+-- Rekursive Funktion
+fib n =
+  if n < 2 then
+    1
+  else
+    fib (n - 1) + fib (n - 2)
+
+List.map fib (List.range 0 8) -- [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34]
+
+-- Noch eine rekursive Funktion (Nur ein Beispiel, verwende stattdessen immer
+-- List.length!)
+listLength aList =
+  case aList of
+    [] -> 0
+    x::xs -> 1 + listLength xs
+
+-- Funktionsapplikation hat die höchste Präzedenz, sie binden stärker als Operatoren.
+-- Klammern bietet die Möglichkeit der Bevorrangung.
+cos (degrees 30) ^ 2 + sin (degrees 30) ^ 2 -- 1
+-- Als erstes wird die Funktion "degrees" mit dem Wert 30 aufgerufen.
+-- Danach wird das Ergenis davon den Funktionen "cos", bzw. "sin" übergeben.
+-- Dann wird das Ergebnis davon mit 2 quadriert und als letztes werden diese
+-- beiden Werte dann addiert.
+
+{-- Typen und Typ Annotationen --}
+
+-- Durch Typinferenz kann der Compiler jeden Typ genau bestimmen. Man kann diese
+-- aber auch manuell selber angeben (guter Stil!).
+-- Typen beginnen immer mit eine Großbuchstaben. Dabei liest man "x : Typ" als
+-- "x" ist vom Typ "Typ".
+-- Hier ein paar übliche Typen:
+5 : Int
+6.7 : Float
+"hello" : String
+True : Bool
+
+-- Funktionen haben ebenfalls einen Typ. Dabei ist der ganz rechte Typ der
+-- Rückgabetyp der Funktion und alle anderen sind die Typen der Parameter.
+not : Bool -> Bool
+round : Float -> Int
+
+-- Es ist guter Stil immer den Typ anzugeben, da diese eine Form von Dokumentation
+-- sind. Außerdem kann so der Compiler genauere Fehlermeldungen geben.
+double : Int -> Int
+double x = x * 2
+
+-- Funktionen als Parameter werden durch Klammern angegeben. Die folgende Funktion
+-- ist nicht auf einen Typ festgelegt, sondern enthält Typvariablen (beginnend
+-- mit Kleinbuchstaben). Die konkreten Typen werden erst bei Anwendung der
+-- Funktion festgelegt. "List a" bedeutet, dass es sich um eine Liste mit
+-- Elementen vom Typ "a" handelt.
+List.map : (a -> b) -> List a -> List b
+
+-- Es gibt drei spezielle kleingeschriebene Typen: "number", "comparable" und
+-- "appendable".
+add : number -> number -> number
+add x y = x + y -- funktioniert mit Ints und Floats.
+
+max :: comparable -> comparable -> comparable
+max a b = if a > b then a else b -- funktioniert mit Typen, die vergleichbar sind.
+
+append :: appendable -> appendable -> appendable
+append xs ys = xs ++ ys -- funktioniert mit Typen, die konkatenierbar sind.
+
+append "hello" "world"  -- "helloworld"
+append [1,1,2] [3,5,8] -- [1,1,2,3,5,8]
+
+{-- Eigene Datentypen erstellen --}
+
+-- Ein "Record" ist ähnlich wie ein Tupel, nur das jedes Feld einen Namne hat.
+-- Dabei spielt die Reihenfolge keine Rolle.
+{ x = 3, y = 7 }
+
+-- Um auf Werte eines Records zuzugreifen, benutzt man einen Punkt gefolgt
+-- von dem Namen des Feldes.
+{ x = 3, y = 7 }.x -- 3
+
+-- Oder mit einer Zugriffsfunktion, welche aus einem Punkt und dem Feldnamen besteht.
+.y { x = 3, y = 7 } -- 7
+
+-- Wert eines Feldes ändern. (Achtung: Das Feld muss aber vorher schon vorhanden sein!)
+{ person |
+  name = "George" }
+
+-- Mehrere Felder aufeinmal ändern unter Verwendung des alten Wertes.
+{ particle |
+  position = particle.position + particle.velocity,
+  velocity = particle.velocity + particle.acceleration }
+
+-- Du kannst ein Record auch als Typ Annotation verwenden.
+-- (Beachte: Ein Record Typ benutzt einen Doppelpunkt und ein Record Wert benutzt
+-- ein Gleichheitszeichen!)
+origin : { x : Float, y : Float, z : Float }
+origin =
+  { x = 0, y = 0, z = 0 }
+
+-- Durch das "type" Keyword kann man einem existierenden Typen einen Namen geben.
+type alias Point3D =
+  { x : Float, y : Float, z : Float }
+
+-- Der Name kann dann als Konstruktor verwendet werden.
+otherOrigin : Point3D
+otherOrigin =
+  Point3D 0 0 0
+
+-- Aber es ist immernoch der selbe Typ, da es nur ein Alias ist!
+origin == otherOrigin -- True
+
+-- Neben den Records gibt es auch noch so genannte Summentypen.
+-- Ein Summentyp hat mehrere Konstruktoren.
+type Direction =
+  North | South | East | West
+
+-- Ein Konstruktor kann außerdem noch andere Typen enthalten. Rekursion ist
+-- auch möglich.
+type IntTree =
+  Leaf | Node Int IntTree IntTree
+
+-- Diese können auch als Typ Annotation verwendet werden.
+root : IntTree
+root =
+  Node 7 Leaf Leaf
+
+-- Außerdem können auch Typvariablen verwendet werden in einem Konstruktor.
+type Tree a =
+  Leaf | Node a (Tree a) (Tree a)
+
+-- Beim Mustervergleich kann man auf die verschiedenen Konstruktoren matchen.
+leftmostElement : Tree a -> Maybe a
+leftmostElement tree =
+  case tree of
+    Leaf -> Nothing
+    Node x Leaf _ -> Just x
+    Node _ subtree _ -> leftmostElement subtree
+
+{-- Module und Imports --}
+
+-- Die Kernbibliotheken und andere Bibliotheken sind in Module aufgeteilt.
+-- Für große Projekte können auch eigene Module erstellt werden.
+
+-- Eine Modul beginnt mit ganz oben. Ohne diese Angabe befindet man sich
+-- automatisch im Modul "Main".
+module Name where
+
+-- Ohne genaue Angabe von Exports wird alles exportiert. Es können aber alle
+-- Exporte explizit angegeben werden.
+module Name (MyType, myValue) where
+
+-- Importiert das Modul "Dict". Jetzt kann man Funktionen mittels "Dict.insert"
+-- aufrufen.
+import Dict
+
+-- Importiert das "Dict" Modul und den "Dict" Typ. Dadurch muss man nicht "Dict.Dict"
+-- verwenden. Man kann trotzdem noch Funktionen des Moduls aufrufen, wie "Dict.insert".
+import Dict exposing (Dict)
+
+-- Abkürzung für den Modulnamen. Aufrufen der Funktionen mittels "C.funktionsName".
+import Graphics.Collage as C
+
+{-- Kommandozeilen Programme --}
+
+-- Eine Elm-Datei kompilieren.
+$ elm make MyFile.elm
+
+-- Beim ersten Aufruf wird Elm die "core" Bibliotheken installieren und eine
+-- "elm-package.json"-Datei anlegen, die alle Informationen des Projektes
+-- speichert.
+
+-- Der Reactor ist ein Server, welche alle Dateinen kompiliert und ausführt.
+$ elm reactor
+
+-- Starte das REPL (read-eval-print-loop).
+$ elm repl
+
+-- Bibliotheken werden durch den Github-Nutzernamen und ein Repository identifiziert.
+-- Installieren einer neuen Bibliothek.
+$ elm package install elm-lang/html
+-- Diese wird der elm-package.json Datei hinzugefügt.
+
+-- Zeigt alle Veränderungen zwischen zwei bestimmten Versionen an.
+$ elm package diff elm-lang/html 1.1.0 2.0.0
+-- Der Paketmanager von Elm erzwingt "semantic versioning"!
+```
+
+Elm ist eine besonders kleine Programmiersprache. Jetzt hast du genug Wissen an
+deiner Seite, um dich in fast jedem Elm Code zurecht zu finden.
+
+Noch ein paar weitere hilfreiche Ressourcen (in Englisch):
+
+- Die [Elm Homepage](http://elm-lang.org/). Dort findest du:
+
+  - [Anleitung zur Installierung von Elm](http://elm-lang.org/install)
+  - [Dokumentation](http://elm-lang.org/docs), sowie eine [Referenz zur Syntax](http://elm-lang.org/docs/syntax)
+  - Viele hilfreiche [Beispiele](http://elm-lang.org/examples)
+
+- Dokumentation der [Elm Kernbibliotheken](http://package.elm-lang.org/packages/elm-lang/core/latest/). Insbesondere:
+
+  - [Basics](http://package.elm-lang.org/packages/elm-lang/core/latest/Basics) (standardmäßig importiert)
+  - [Maybe](http://package.elm-lang.org/packages/elm-lang/core/latest/Maybe) sowie [Result](http://package.elm-lang.org/packages/elm-lang/core/latest/Result) (benutzt für Fehlerbehandlung)
+  - Datenstrukturen, wie [List](http://package.elm-lang.org/packages/elm-lang/core/latest/List), [Array](http://package.elm-lang.org/packages/elm-lang/core/latest/Array), [Dict](http://package.elm-lang.org/packages/elm-lang/core/latest/Dict), und [Set](http://package.elm-lang.org/packages/elm-lang/core/latest/Set)
+  - JSON [encoding](http://package.elm-lang.org/packages/elm-lang/core/latest/Json-Encode) und [decoding](http://package.elm-lang.org/packages/elm-lang/core/latest/Json-Decode)
+
+- [Die Elm Architektur](https://github.com/evancz/elm-architecture-tutorial#the-elm-architecture).
+
+- Die [Elm mailing list](https://groups.google.com/forum/#!forum/elm-discuss).