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Einstieg Racket

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by ite B.

Programmierparadigmen


Imperativ

  • Programmierung, WIE Problemlösung schrittweise erzeugt wird

  • Programm: Abfolge von Anweisungen zur Lösung eines Problems

  • oft komplexerer, längerer Code


Deklarativ

  • Programm: Beschreibung zur Problemlösung

  • Programmierung, WAS erreicht werden soll

  • oft einfacher, kürzer, verständlicher


First-Class Functions


High-Order Functions


Pure Functions


  • Konzepte funktionaler Programmierung

First-Class Function

  • Funktionen, die so behandelt werden wie Variablen, ermöglichen HOF

Higher-Order Function

  • Funktionen, die Funktionen als Parameter übergeben bekommen oder Funktionen zurückgeben

Pure Functions

  • Funktionen ohne Seiteneffekte, nur von Eingabeparametern abhängig

    • Seiteneffekte: jedes Ergebnis außer dem zurückgegebenen Wert

      • Änderung Attribute oder globaler Variablen

      • Konsolenausgabe

      • Datei speichern, Email senden..

  • Vorteile:

    • unabhängig vom Kontext, keine Seiteneffekte auf Kontext

    • Wartbarkeit, Wiederverwendbarkeit, Testbarkeit, Parallelisierbarkeit


Funktionale Programmierkonzepte in modernen Programmiersprachen


rein funktionale Programmiersprachen:

  • Haskell und SML

  • lange Zeit hauptsächlich auf Forschung und Lehre beschränkt


üblich: Mix aus imperativ/objektorientiert und funktionalen Konzepten

  • funktionale Programmierkonzepte (HOF, Lambda) in populären Sprachen integriert (Java, Python, C#)


Multiparadigmische Sprachen mit Fokus auf funktionale Programmierung:

  • Clojure, Scala, F#, Lisp, Racket


  • Wofür steht Lisp – der Name einer der ̈altesten und der ersten funktionalen Programmiersprache?

  • Wie heißt eine moderne Programmiersprache, die ein Lisp-Dialekt ist und in die Java Virtual Machine kompiliert?

  • Wie heißt eine der populärsten rein funktionalen Programiersprachen, die hauptsächlich in Forschung und Lehre, aber auch (wenn auch eher selten) in der Industrie verwendet wird?

  • Wie heißt eine von einem Industrie-Unternehmen entwickelte und vielfach in der Industrie eingesetzte funktionale Programmiersprache?


Programmiersprache Racket


  • Dialekt von Lisp, Nachfolger von Scheme

  • im Kern funktional, aber auch multiparadigmisch

  • programmable programming language

    • Spracherweiterungen können definiert werden, neue Programmiersprachen entwickelt werden

  • multipurpose, in Lehre weitverbreitet


S - Expression


In Lisp und Racket ist alles eine S-Expression

  • Daten, programme, Funktionsdefinitionen, Funktionsaufrufe, arithmetische Ausdrücke…

  • (interessante) Konsequenz:

    • Lisp Programme können andere Lisp Programme als Daten verarbeiten

S-Expression ist enweder Atom oder (vernestete) Liste von S-Expressions

  • rekursive Definition

Atome:

  • Zahlem, Character, Wahrweitswerte, Strings, Symbole

Namensregelung


Arithmetik


Infix -> Präfix Schreibweise


Vergleichsoperatoren und logische Funktionen


if, when, cond


Input/Output und Define



  • Zu welcher Programmiersprachenfamilie gehöhrt die Sprache Racket? Welches ist die grundlegende sowohl Daten- als auch Programmcodestruktur in Racket? Wie werden die beiden Wahrheitswerte true und false in Racket geschrieben?

  • Geben Sie ein Beispiel für die charakteristische S-Expression-Präfix-Schreibweise für die Anwendung von Operatoren oder Funktionen in Racket an (z.B. Multiplikation zweier Zahlen oder Initialisierung einer Variablen mit einem String)

  • Wie lautet die Funktion für eine mehrseitige Auswahl in Racket?


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ite B.

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