Programmation Fonctionnelle Avancée

Cours 5

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Résumé de l'épisode précédent

Compilation séparée

Foncteur : module paramétré par un autre module

module Point = struct type t = float * float let compare (x1, y1) (x2, y2) = let c = Float.compare x1 x2 in if c = 0 then Float.compare y1 y2 else c let to_string (x, y) = Printf.sprintf "(%f, %f)" x y end module PointSet = Tree.Make(Point)

Corrigé commenté du TP

Corrigé commenté du TP

On fait un corrigé commenté du TP (~30 à 40 minutes)

Foncteurs de la bibliothèque standard

Le module Set

OCaml propose en standard un module Set (implémenté par des AVLs), associé à un foncteur Set.Make

L'argument du foncteur est un module de signature :

module type OrderedType = sig type t val compare : t -> t -> int end

Que l'on connaît bien. La plupart des types de données d'OCaml sont dans un module correspondant, qui implémente une fonction compare pour ce type

module UCharSet = Set.Make(Uchar)

Le module Map

Le module Map représente des dictionnaires, implémentés comme des AVLs

Le foncteur Map.Make prend en argument un OrderedType représentant les clés.

module type S = sig type key (* le type des clés = OrderedType.t *) type 'a t (* le type des dictionnaires contenant des 'a *) val empty : 'a t val add : key -> 'a -> 'a t -> 'a t val remove : key -> 'a t -> 'a t ... end module SIMap = Map.Make(String) let days = List.fold_left (fun acc (k, v) -> SIMap.add k v acc) SIMap.empty [ "monday", 0; "tuesday", 1; "wednesday", 2 ; "thursday", 3; "friday", 4; "saturday", 5; "sunday", 6] let n = SIMap.find days "saturday" (* 5 *)

Set ou Map ?

Peut-on exprimer Set en fonction de Map ?

Oui !

module Make (E : OrderedType) = struct module MyMap = Map.Make(E) type t = unit MyMap.t let add e s = MyMap.add e () s let remove e s = MyMap.remove e s let singleton e s = add e MyMap.empty ... end

On crée des dictionnaires dont les clés sont les éléments de l'ensemble et les valeurs la constante ()

(en pratique OCaml ne fait pas ça mais duplique et spécialise le code pour des questions de performances)

Autres exemples

Bibliothèque ocamlgraph

La bibliothèque ocamlgraph propose des algorithmes sur les graphes représentés par des foncteurs

Il suffit de donner une représentation pour un graphe avec des opérations élémentaires (liste des sommets, voisins d'un sommet etc…).

Autres constructions liées aux modules

include

Le mot clé include M permet d'inclure le code du module M à l'endroit de l'instruction. Cela permet de créer des copies étendues de modules.

module StringExt = struct include String let explode s = let rec loop i acc = if i >= 0 then loop (i-1) (s.[i] :: acc) else acc in loop (String.length s - 1) [] end let s = StringExt.lowercase_ascii "TOTO" let ss = StringExt.explode s (* [ 't'; 'o'; 't'; 'o' ]*)

Ça ressemble à de l'héritage des langages objets

include (2)

Attention cependant, ce n'est qu'une facilité pour éviter la duplication de code.

module StringExt = struct include String let capitalize _ = failwith "interdit!" end let s = StringExt.capitalize "TOTO" (* erreur *) let ss = String.capitalize "TOTO" (* ok *)

On peut masquer des définitions de valeurs.

include (3)

Include fonctionne aussi sur les signatures, on peut simuler des interfaces multiples, mais attention

module type Comparable = sig type t val compare : t -> t -> int end module type Printable = sig type t val to_string : t -> string end module type CompPrint = sig include Comparable include Printable end (* Error: Illegal shadowing of included type *)

On peut masquer des définitions de valeurs mais pas des définitions de types

include (4)

module type Comparable = sig type t val compare : t -> t -> int end module type Printable = sig type t val to_string : t -> string end module type CompPrint = sig include Comparable include Printable with type t := t (* on dit que les 2 types t sont les mêmes *) end

Directive open

La directive open M permet de rendre visible les définitions du module M dans l'espace de noms courant.

open List let l = length [ "a"; "b"; "c"] (* 3 *) let l2 = map String.uppercase_ascii l

Attention, c'est dangereux car les fonctions d'un module ont souvent un nom court et générique, deux opens peuvent être en conflit

open List open String let l = length [ "a"; "b"; "c"] (* erreur, appelle String.length sur une liste *) let l2 = map uppercase_ascii l

Sauf indication contraire, on n'utilisera pas open

Différence entre open et include

open ne fait que rendre visible des symboles, include les ajoutes comme s'ils avaient été écrits dans le fichier :

module A = struct include String let explode s = ... end let n = A.length "abcde" (* String.length est copiée dans A *) module B = struct open String let explode s = let rec loop i acc = if i >= 0 then loop (i-1) (s.[i] :: acc) else acc in loop (length s - 1) [] end let b = B.length "abcde" (* error, unbound value B.length *)

Conclusion sur les modules

Les modules sont un outil précieux qui permet:

De façon générale, lorsque l'on crée un type de donnée en OCaml