Linguagem de programação de esquemas - Introdução

Diferentemente das linguagens Assembly, a linguagem Scheme Programming é uma linguagem de alto nível. Pode ser preferencialmente chamado como uma linguagem altamente expressiva. As sintaxes são muito mais fáceis de ler, mas não tão fáceis quanto Python ou Ruby. A linguagem de programação de esquema opera em estruturas de dados como vetores, strings, tuplas, caracteres e partes numéricas. A linguagem Scheme Programming possui ricos conjuntos de dados, o que a torna extremamente versátil. Programas escritos com o esquema A programação é altamente portátil através de várias plataformas.

Então, o que é a linguagem de programação de esquema exatamente?

Sabemos que não é um idioma para iniciantes. Então, como ele combina com os gostos de Java, C ou C ++? O intérprete mais básico usado para Programação em Esquema é o Dr. Racket, anteriormente conhecido como PLT Scheme. Também possui um bom IDLE embutido. Na verdade, é uma linguagem muito simples e pode até ser tratada como uma linguagem iniciante.

A única coisa é que a popularidade e os hypes de Python, Ruby e Perl ofuscaram a simplicidade da linguagem de programação de esquemas. Ao contrário de outros idiomas, ele não possui muitas sintaxes.

Ele possui um conjunto específico de sintaxes, conhecidas como formas sintáticas. Se você estudou Python anteriormente, entenderá que a forma de interpretação dos exemplos de linguagem de programação de esquema requer experimentação para desenvolver novos métodos. Embora a programação do esquema seja um desafio às vezes, requer todo o potencial e conhecimento, estudo e prática completos.

Um programa de esquema simples se parece com isso:

(define sqre
(lambda (n)

(* n n)))

Este é um programa em que 'sqre' é uma função definida para obter o quadrado de um número. Você pode usar o seguinte no intérprete para obter o quadrado.

>>>(sqre 4) => 16

>>>(sqre -9) => 81

Nota: Ao escrever programas de esquema, você não precisa usar recuos. O intérprete do Racket é inteligente o suficiente para recuar automaticamente o programa. As partes escritas em verde são partes de código e preto é a saída acima. Além disso, você pode ver que cada parte do código precisa estar entre parênteses; caso contrário, ele simplesmente retornará um erro. Estou usando recuos apenas para tornar o código mais claro.

Um exemplo semelhante para obter uma recíproca:

(define recpcl

(lambda (n)

(if (= n 0)

"Invalid denominator "

(/ 1 n))))

Aqui, recpcl é a abreviação de recíproco e calcula 1 / n onde n não é igual a zero para qualquer número. Se n for zero, retornará um erro como "denominador inválido". E você pode tentar isso digitando:

(recpcl 3) => 1/3
(recpcl 9/4) => 4/9
(recpcl 0) =>"Invalid Denominator"
(recpcl (recpcl 2/3)) => 2/3

Implementação da linguagem de programação Scheme

A linguagem de programação de esquema é normalmente usada para escrever para escrever programas de edição de texto, analisar e otimizar compiladores baseados em aplicativos, escrever drivers para placas gráficas, desenvolver sistemas operacionais e muito mais.

Comercialmente, é mais útil para o desenvolvimento de aplicativos com base numérica, escrever programas para calcular grandes tarefas baseadas em finanças, como analisar recursos financeiros e seus aplicativos. Recentemente, também foi utilizado para o desenvolvimento de VR (realidade virtual).

Aplicativos escritos em exemplos de linguagens de programação de esquemas estão facilmente disponíveis para portar em diferentes plataformas em diferentes arquiteturas. Isso ocorre porque as dependências da máquina estão totalmente ocultas do programador aqui. Essa portabilidade pode ser exercida através de um conjunto de bibliotecas de linguagem de programação de esquema padrão com a ajuda do mecanismo básico para a introdução de novas bibliotecas e outros programas de nível.

O Gambit, também conhecido como Gambit-C (usa C para processamento de back-end), é um software livre que compreende um compilador e um intérprete. Ele compila a linguagem de esquema em C. Normalmente você pode escrever todos os programas em linguagem de esquema que você pode escrever em C ou Java. Só para você saber, a linguagem de programação Scheme é um dialeto da família Lisp. Macros em uma linguagem de programação de esquema são extremamente poderosas.

A linguagem de programação de esquema suporta quase todos os protocolos de programação, como POP, ActiveX, SMTP, IMAP, HTTP, XML e muito mais. Esses protocolos são usados ​​diariamente para criar aplicativos do mundo real que são usados ​​em todo o mundo.

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Desempenho e Eficiência

Se você é um programador experiente, talvez saiba que a linguagem de programação do esquema costumava ser lenta. Mas, no entanto, esse não é o caso atual. Todos os compiladores recentes são extremamente eficientes e rápidos. Esses programas são executados em pé de igualdade com os programas escritos em linguagens de baixo nível (não exatamente iguais à velocidade de montagem, mas quase chegando perto).

A razão pela qual a linguagem de programação de esquema é rápida, porque há implementações de código de esquema extremamente rápidas. Muitos de vocês podem não saber, mas eu vi o código do esquema Chez sem dúvida muito rápido. A razão é que é um compilador rápido que pode compilar até 30.000 linhas de código de esquema por segundo em código de máquina. Esse tipo de conversão é extremamente rápido, o que torna possível competir com o código da máquina, se não superá-lo.

Mas há um problema aqui. Otimizar o código do esquema não é fácil. Por uma questão de fato, é muito mais difícil escrever um código de compilador no esquema do que em C. Há muitas coisas que acontecem aqui. Coisas como funções de alta ordem, fluxo de dados, verificação de tipo e tudo isso apenas tornam a linguagem de programação de esquemas mais complicada. Um compilador de esquema simples não pode executar todas as otimizações de front-end acima da linguagem de programação de esquema e as otimizações de C junto com isso.

Francamente falando, se você perguntar às pessoas na linguagem de programação de esquemas, não encontrará nenhuma implementação de desempenho de ponta. A razão para isso é porque as pessoas geralmente tendem a escrever pequenas implementações e não costumam usá-las para fins de desempenho.

Pessoas na linguagem de programação de esquemas, na verdade a maioria nem se importa com desempenho. Não é porque eles não precisam disso. Isso ocorre porque implementações básicas de um código de esquema já são rápidas o suficiente para elas.

No entanto, a seguir estão alguns dos compiladores de tempo rápido para o esquema:

  1. Stalin
  2. Frango
  3. Gambit-C (ou apenas Gambit)
  4. Bigloo

Programação C vs Scheme

Apenas para o caso, se você é iniciante e novato em aprender programação e planeja começar com o esquema; Prefiro sugerir que, para começar, HTDP (How to Design Programs). O HDTP é baseado na linguagem de programação do esquema, mas se concentra mais na recursão de peças. Seu objetivo principal é apresentar uma estrutura para resolver problemas que geralmente são aplicáveis ​​no mundo real.

No entanto, pode tender a ficar entediante a princípio, porque a maioria das coisas parece repetida. Mas esse tipo de abordagem estudiosa pode ajudá-lo a resolver problemas tediosos de maneira fácil, sem o uso de recursão e outras ferramentas. Não vejo nenhuma razão específica para não aprender as duas línguas, isto é, C e linguagem de esquema ao mesmo tempo. Se fosse python e não C, poderia haver alguns problemas.

Porém, aprender C e linguagem de esquema juntos pareceria tedioso, mas, eventualmente, estabelecerá uma boa base para a programação. A razão para isso é porque C e Scheme são dois lados diferentes da mesma moeda. Quando digo meios diferentes, se você tentar estudar os dois, dificilmente haverá chances de você ficar confuso, pois os dois têm sintaxes e formatos puramente distintos.

Mas ainda assim, se você está pensando em aprender apenas um idioma, C é provavelmente a escolha certa. Se você conhece C, provavelmente a linguagem do esquema pode ficar um pouco mais fácil de entender (isso supõe que você seja um iniciante puro).

Embora seja obviamente possível aprender os tutoriais C e Scheme em paralelo, eu recomendaria o aprendizado de acordo com seu próprio método, mas o tempo que você percorrer um caminho difícil (quando digo caminho difícil, quero dizer difícil entender qualquer idioma .) considere focar um de cada vez. Aprender HTDP é uma ótima idéia se você é totalmente novo aqui.

Se você já conhece o C, provavelmente também deve aprender o tutorial do esquema. O motivo disso é o FFI (Foreign Function Interfaces). É fornecido por todas as implementações da linguagem de programação Scheme. Isso possibilita escrever rapidamente um protótipo no tutorial do esquema e otimizar apenas algumas partes do código nesse programa.

Com isso, você pode recodificar a outra parte não otimizada em C e chamar essas funções da linguagem C para Scheme usando Foreign Fish. Portanto, se você aprendeu C, será extremamente útil para tornar o código do seu Esquema o mais otimizado possível.

Mas se você estiver no estágio intermediário de aprendizado, considere ter que aprender C. O ponto aqui é que você deve primeiro saber como escrever programas e depois começar a aprender a programação.

Outros pensamentos

Embora a linguagem Scheme Programming seja uma linguagem muito boa e também possa ser usada como iniciante, por outro lado, no mundo real, as pessoas no mundo da programação tendem a preferir a linguagem com o estilo imperativo. A maioria deles geralmente usa C ou C ++. E os programadores de C ++ aparentemente o desencorajam a usar técnicas baseadas em matemática para o design do programa por um ou outro motivo.

Não importa o quão bom você seja com a recursão, ela não terá um grande papel na elaboração de programas imperativos. Quanto a mim, eu sempre preferiria o Python como minha principal linguagem de alto nível. Não há problema com o tutorial do esquema, mas quando você escreve programas, precisa de tranqüilidade. E para mim, a ligação é para C e Python, mais nada.

Fonte da primeira imagem: pixabay.com

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