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12 KiB
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language: Haskell
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filename: learn-haskell-zh.hs
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contributors:
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- ["Adit Bhargava", "http://adit.io"]
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translators:
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- ["Peiyong Lin", ""]
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lang: zh-cn
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Haskell 被设计成一种实用的纯函数式编程语言。它因为 monads 及其类型系统而出名，但是我回归到它本身因为。Haskell 使得编程对于我而言是一种真正的快乐。
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```haskell
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-- 单行注释以两个破折号开头
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{- 多行注释像这样
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被一个闭合的块包围
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-}
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-- 1. 简单的数据类型和操作符
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-- 你有数字
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3 -- 3
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-- 数学计算就像你所期待的那样
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1 + 1 -- 2
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8 - 1 -- 7
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10 * 2 -- 20
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35 / 5 -- 7.0
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-- 默认除法不是整除
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35 / 4 -- 8.75
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-- 整除
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35 `div` 4 -- 8
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-- 布尔值也简单
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True
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False
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-- 布尔操作
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not True -- False
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not False -- True
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1 == 1 -- True
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1 /= 1 -- False
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1 < 10 -- True
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-- 在上述的例子中，`not` 是一个接受一个值的函数。
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-- Haskell 不需要括号来调用函数。。。所有的参数
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-- 都只是在函数名之后列出来。因此，通常的函数调用模式是：
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-- func arg1 arg2 arg3...
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-- 查看关于函数的章节以获得如何写你自己的函数的相关信息。
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-- 字符串和字符
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"This is a string."
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'a' -- 字符
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'对于字符串你不能使用单引号。' -- 错误！
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-- 连结字符串
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"Hello " ++ "world!" -- "Hello world!"
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-- 一个字符串是一系列字符
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"This is a string" !! 0 -- 'T'
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-- 列表和元组
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-- 一个列表中的每一个元素都必须是相同的类型
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-- 下面两个列表一样
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[1, 2, 3, 4, 5]
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[1..5]
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-- 在 Haskell 你可以拥有含有无限元素的列表
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[1..] -- 一个含有所有自然数的列表
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-- 因为 Haskell 有“懒惰计算”，所以无限元素的列表可以正常运作。这意味着
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-- Haskell 可以只在它需要的时候计算。所以你可以请求
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-- 列表中的第1000个元素，Haskell 会返回给你
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[1..] !! 999 -- 1000
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-- Haskell 计算了列表中 1 - 1000 个元素。。。但是
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-- 这个无限元素的列表中剩下的元素还不存在！ Haskell 不会
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-- 真正地计算它们知道它需要。
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<FS>- 连接两个列表
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[1..5] ++ [6..10]
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-- 往列表头增加元素
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0:[1..5] -- [0, 1, 2, 3, 4, 5]
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-- 列表中的下标
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[0..] !! 5 -- 5
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-- 更多列表操作
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head [1..5] -- 1
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tail [1..5] -- [2, 3, 4, 5]
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init [1..5] -- [1, 2, 3, 4]
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last [1..5] -- 5
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-- 列表推导
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[x*2 | x <- [1..5]] -- [2, 4, 6, 8, 10]
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-- 附带条件
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[x*2 | x <-[1..5], x*2 > 4] -- [6, 8, 10]
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-- 元组中的每一个元素可以是不同类型的，但是一个元组
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-- 的长度是固定的
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-- 一个元组
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("haskell", 1)
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-- 获取元组中的元素
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fst ("haskell", 1) -- "haskell"
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snd ("haskell", 1) -- 1
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-- 3. 函数
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-- 一个接受两个变量的简单函数
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add a b = a + b
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-- 注意，如果你使用 ghci (Hakell 解释器)
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-- 你将需要使用 `let`，也就是
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-- let add a b = a + b
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-- 使用函数
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add 1 2 -- 3
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-- 你也可以把函数放置在两个参数之间
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-- 附带倒引号：
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1 `add` 2 -- 3
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-- 你也可以定义不带字符的函数！这使得
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-- 你定义自己的操作符！这里有一个操作符
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-- 来做整除
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(//) a b = a `div` b
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35 // 4 -- 8
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-- 守卫：一个简单的方法在函数里做分支
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fib x
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| x < 2 = x
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| otherwise = fib (x - 1) + fib (x - 2)
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-- 模式匹配是类型的。这里有三种不同的 fib
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-- 定义。Haskell 将自动调用第一个
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-- 匹配值的模式的函数。
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fib 1 = 1
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fib 2 = 2
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fib x = fib (x - 1) + fib (x - 2)
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-- 元组的模式匹配：
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foo (x, y) = (x + 1, y + 2)
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-- 列表的模式匹配。这里 `x` 是列表中第一个元素，
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-- 并且 `xs` 是列表剩余的部分。我们可以写
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-- 自己的 map 函数：
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myMap func [] = []
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myMap func (x:xs) = func x:(myMap func xs)
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-- 编写出来的匿名函数带有一个反斜杠，后面跟着
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-- 所有的参数。
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myMap (\x -> x + 2) [1..5] -- [3, 4, 5, 6, 7]
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-- 使用 fold （在一些语言称为`inject`）随着一个匿名的
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-- 函数。foldl1 意味着左折叠(fold left), 并且使用列表中第一个值
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-- 作为累加器的初始化值。
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foldl1 (\acc x -> acc + x) [1..5] -- 15
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-- 4. 更多的函数
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-- 柯里化(currying)：如果你不传递函数中所有的参数，
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-- 它就变成“柯里化的”。这意味着，它返回一个接受剩余参数的函数。
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add a b = a + b
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foo = add 10 -- foo 现在是一个接受一个数并对其加 10 的函数
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foo 5 -- 15
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-- 另外一种方式去做同样的事
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foo = (+10)
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foo 5 -- 15
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-- 函数组合
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-- (.) 函数把其它函数链接到一起
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-- 举个列子，这里 foo 是一个接受一个值的函数。它对接受的值加 10，
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-- 并对结果乘以 5，之后返回最后的值。
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foo = (*5) . (+10)
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-- (5 + 10) * 5 = 75
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foo 5 -- 75
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-- 修复优先级
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-- Haskell 有另外一个函数称为 `$`。它改变优先级
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-- 使得其左侧的每一个操作先计算然后应用到
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-- 右侧的每一个操作。你可以使用 `.` 和 `$` 来除去很多
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-- 括号：
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-- before
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(even (fib 7)) -- true
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-- after
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even . fib $ 7 -- true
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-- 5. 类型签名
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-- Haskell 有一个非常强壮的类型系统，一切都有一个类型签名。
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-- 一些基本的类型：
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5 :: Integer
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"hello" :: String
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True :: Bool
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-- 函数也有类型。
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-- `not` 接受一个布尔型返回一个布尔型：
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-- not :: Bool -> Bool
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-- 这是接受两个参数的函数：
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-- add :: Integer -> Integer -> Integer
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-- 当你定义一个值，在其上写明它的类型是一个好实践：
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double :: Integer -> Integer
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double x = x * 2
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-- 6. 控制流和 If 语句
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-- if 语句
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haskell = if 1 == 1 then "awesome" else "awful" -- haskell = "awesome"
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-- if 语句也可以有多行，缩进是很重要的
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haskell = if 1 == 1
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then "awesome"
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else "awful"
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-- case 语句：这里是你可以怎样去解析命令行参数
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case args of
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"help" -> printHelp
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"start" -> startProgram
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_ -> putStrLn "bad args"
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-- Haskell 没有循环因为它使用递归取代之。
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-- map 应用一个函数到一个数组中的每一个元素
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map (*2) [1..5] -- [2, 4, 6, 8, 10]
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-- 你可以使用 map 来编写 for 函数
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for array func = map func array
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-- 然后使用它
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for [0..5] $ \i -> show i
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-- 我们也可以像这样写：
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for [0..5] show
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-- 你可以使用 foldl 或者 foldr 来分解列表
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-- foldl <fn> <initial value> <list>
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foldl (\x y -> 2*x + y) 4 [1,2,3] -- 43
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-- 这和下面是一样的
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(2 * (2 * (2 * 4 + 1) + 2) + 3)
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-- foldl 是左手边的，foldr 是右手边的-
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foldr (\x y -> 2*x + y) 4 [1,2,3] -- 16
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-- 这和下面是一样的
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(2 * 3 + (2 * 2 + (2 * 1 + 4)))
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-- 7. 数据类型
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-- 这里展示在 Haskell 中你怎样编写自己的数据类型
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data Color = Red | Blue | Green
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-- 现在你可以在函数中使用它：
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say :: Color -> String
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say Red = "You are Red!"
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say Blue = "You are Blue!"
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say Green = "You are Green!"
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-- 你的数据类型也可以有参数：
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data Maybe a = Nothing | Just a
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-- 类型 Maybe 的所有
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Just "hello" -- of type `Maybe String`
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Just 1 -- of type `Maybe Int`
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Nothing -- of type `Maybe a` for any `a`
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-- 8. Haskell IO
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-- 虽然在没有解释 monads 的情况下 IO不能被完全地解释，
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-- 着手解释到位并不难。
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-- 当一个 Haskell 程序被执行，函数 `main` 就被调用。
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-- 它必须返回一个类型 `IO ()` 的值。举个列子：
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main :: IO ()
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main = putStrLn $ "Hello, sky! " ++ (say Blue)
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-- putStrLn has type String -> IO ()
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-- 如果你能实现你的程序依照函数从 String 到 String，那样编写 IO 是最简单的。
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-- 函数
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-- interact :: (String -> String) -> IO ()
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-- 输入一些文本，在其上运行一个函数，并打印出输出
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countLines :: String -> String
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countLines = show . length . lines
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main' = interact countLines
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-- 你可以考虑一个 `IO()` 类型的值，当做一系列计算机所完成的动作的代表，
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-- 就像一个以命令式语言编写的计算机程序。我们可以使用 `do` 符号来把动作链接到一起。
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-- 举个列子：
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sayHello :: IO ()
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sayHello = do
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putStrLn "What is your name?"
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name <- getLine -- this gets a line and gives it the name "input"
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putStrLn $ "Hello, " ++ name
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-- 练习：编写只读取一行输入的 `interact`
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-- 然而，`sayHello` 中的代码将不会被执行。唯一被执行的动作是 `main` 的值。
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-- 为了运行 `sayHello`，注释上面 `main` 的定义，并代替它：
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-- main = sayHello
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-- 让我们来更好地理解刚才所使用的函数 `getLine` 是怎样工作的。它的类型是：
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-- getLine :: IO String
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-- 你可以考虑一个 `IO a` 类型的值，代表一个当被执行的时候
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-- 将产生一个 `a` 类型的值的计算机程序（除了它所做的任何事之外）。我们可以保存和重用这个值通过 `<-`。
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-- 我们也可以写自己的 `IO String` 类型的动作：
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action :: IO String
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action = do
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putStrLn "This is a line. Duh"
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input1 <- getLine
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input2 <- getLine
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-- The type of the `do` statement is that of its last line.
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-- `return` is not a keyword, but merely a function
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return (input1 ++ "\n" ++ input2) -- return :: String -> IO String
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-- 我们可以使用这个动作就像我们使用 `getLine`:
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main'' = do
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putStrLn "I will echo two lines!"
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result <- action
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putStrLn result
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putStrLn "This was all, folks!"
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-- `IO` 类型是一个 "monad" 的例子。Haskell 使用一个 monad 来做 IO的方式允许它是一门纯函数式语言。
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-- 任何与外界交互的函数(也就是 IO) 都在它的类型签名处做一个 `IO` 标志
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-- 着让我们推出 什么样的函数是“纯洁的”(不与外界交互，不修改状态) 和 什么样的函数不是 “纯洁的”
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-- 这是一个强有力的特征，因为并发地运行纯函数是简单的；因此，Haskell 中并发是非常简单的。
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-- 9. The Haskell REPL
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-- 键入 `ghci` 开始 repl。
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-- 现在你可以键入 Haskell 代码。
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-- 任何新值都需要通过 `let` 来创建：
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let foo = 5
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-- 你可以查看任何值的类型，通过命令 `:t`：
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>:t foo
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foo :: Integer
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-- 你也可以运行任何 `IO ()`类型的动作
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> sayHello
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What is your name?
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Friend!
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Hello, Friend!
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```
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还有很多关于 Haskell，包括类型类和 monads。这些是使得编码 Haskell 是如此有趣的主意。我用一个最后的 Haskell 例子来结束：一个 Haskell 的快排实现：
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```haskell
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qsort [] = []
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qsort (p:xs) = qsort lesser ++ [p] ++ qsort greater
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where lesser = filter (< p) xs
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greater = filter (>= p) xs
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```
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安装 Haskell 是简单的。你可以从[这里](http://www.haskell.org/platform/)获得它。
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你可以从优秀的
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[Learn you a Haskell](http://learnyouahaskell.com/) 或者
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[Real World Haskell](http://book.realworldhaskell.org/)
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找到优雅不少的入门介绍。
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