Clojure

Clojure

Logo języka
Pojawienie się	16 października 2007
Paradygmat	funkcyjny, wieloparadygmatowy
Typowanie	dynamiczne, silne
Aktualna wersja stabilna	1.12.0 (5 września 2024) [±]
Twórca	Rich Hickey
Licencja	Eclipse Public License
Platforma sprzętowa	wieloplatformowy
Platforma systemowa	wieloplatformowy
Strona internetowa

Rich Hickey – twórca języka Clojure

Przykład prostego programu stworzonego w edytorze Atom

Clojure (/'klo'uʒə/^ⓘ/'klo'uʒə/) – nowoczesny dialekt języka programowania Lisp opracowany przez Richa Hickeya. Jest to język ogólnego przeznaczenia, wspierający modyfikację uruchomionego programu i zachęcający do programowania funkcyjnego oraz współbieżnego.

Clojure akcentuje niezmienność struktur danych jako kluczową technikę ułatwiającą programowanie współbieżne. Działa na wirtualnej maszynie Javy. Może być uruchamiany przez interpreter lub kompilowany do kodu bajtowego. Można w nim tworzyć aplety, aplikacje lub serwlety, co umożliwia tworzenie aplikacji internetowych w całości w języku Clojure. Cały język mieści się w jednym pliku jar. Ma rozbudowany system makr znany z Lispu, dzięki czemu można rozszerzać język o nowe konstrukcje. Posiada jedną przestrzeń nazw dla funkcji i zmiennych tak jak Scheme. Posiada pełną integrację z językiem Java, można uruchamiać kod Clojure z poziomu Javy, jak i kod Javy z poziomu Clojure.

Etymologia nazwy

Nazwa Clojure pochodzi od słowa Closure (domknięcie), które jest ważnym elementem języka Lisp, z literą s zamienioną na j, wskazująca Javę. Autor chciał utworzyć nazwę, która nawiązywałaby do C#, Lispa i Javy i to właśnie dlatego wybrał to słowo na nazwę swojego języka programowania.

Niektóre cechy języka

• Kompilowany do kodu bajtowego JVM (ang. Java Virtual Machine, wirtualna maszyna Javy);
• Pełna kompatybilność z Javą: Clojure natywnie wywołuje metody Javy i na odwrót;
• Możliwość pracy w trybie interaktywnym REPL (ang. read–eval–print loop, pętla wczytaj–wykonaj–wypisz);
• Domknięcia z naciskiem na rekurencję;
• Bogata biblioteka stałych struktur danych;
• Silne wsparcie dla współbieżności w postaci transakcyjnej pamięci (ang. Software Transactional Memory – STM) i systemu agentów;
• Zwięzły kod w porównaniu z innymi językami.

Przykłady

Uruchomienie REPL

java -cp clojure.jar clojure.main

Wypisywanie tekstu

(println "Hello world!")

Definicja zmiennej globalnej

Zmienne globalne to umieszczone w mapie zwanej przestrzenią nazw odwzorowania symboli na obiekty typu Var. Te ostatnie są typem referencyjnym, który przechowuje odniesienia do wartości umieszczanych w pamięci (np. liczb, łańcuchów tekstowych, obiektów funkcyjnych czy innych rezultatów obliczeń). Zmienne globalne są sposobem nadawania nazw rzadko lub wcale nie zmieniającym się stanom abstrakcyjnych obiektów wyrażających różne wartości na przestrzeni czasu (funkcje, elementy konfiguracji, stałe wartości).

Dzięki konstrukcji def można stworzyć globalne powiązania symboli z wartościami za pośrednictwem obiektów typu Var.

(def wynik (+ 2 (* 4 5)))

Definicja funkcji

Funkcja obliczająca silnie (nazwy zmiennych tj. symboli, tak jak w innych dialektach języka lisp mogą się składać z dowolnych znaków).

(defn ! [x]
  (if (= x 0)
      1
      (* x (! (- x 1)))))

Funkcje anonimowe

Funkcja anonimowa czy funkcja bez nazwy, można przekazać całe poniższe wyrażenie jako argument do innej funkcji (taka funkcja będzie więc funkcją wyższego rzędu).

(fn [x] (* 2 (/ 3 4)))

Funkcje wyższego rzędu

Czyli funkcje które przyjmują inne funkcje jako argumenty lub zwracają funkcje.

(defn f [x]
   (* 2 (/ 3 4)))
(map f '(3 4 5 6 7 8))

Lub to samo używając funkcji anonimowej:

(map (fn [x] (* 2 (/ 3 4))) '(3 4 5 6 7 8))

Funkcja zwracająca anonimową funkcję

(defn f [x]
  (fn [] x))

Powyższa funkcja zwraca funkcję anonimową, która z kolei zwraca zmienną przekazaną jako argument do tej pierwszej funkcji, jest to tzw. domknięcie leksykalne.

Makra

Makra tak jak w innych dialektach lispa przetwarzają przekazane wyrażenia, bez wcześniejszego obliczania jak w przypadku funkcji, w całości jako listę. Poniżej makro define służące do definiowania funkcji jak w Scheme.

(defmacro define [params & body]
  `(defn ~(first params) [~@(rest params)] ~@body))

(define (f x) (* x x))
(f 10)

W odróżnieniu od innych dialektów, do obliczenia wyrażenia wewnątrz cytowania Quasi-quotation, zamiast przecinka używa się znaku tyldy.

Tworzenie nowego obiektu Javy

(new java.lang.String "Hello world!")

Wywoływanie metody obiektu

(defn upper [s] (.toUpperCase s))
(upper (new java.lang.String "foo bar"))

Wywoływanie metody statycznej

Funkcja string->integer występująca w języku Scheme.

(defn string->integer
  ([str]
     (Integer/parseInt str 10))
  ([str base]
     (Integer/parseInt str base)))

GUI

Użycie biblioteki Swing.

(javax.swing.JOptionPane/showMessageDialog nil "Hello world!")

Zobacz też

• Lisp

Bibliografia

• Rich Hickey: Rationale. clojure.org. [dostęp 2016-03-19].
• Aaron Bedra, Stuart Halloway: Programowanie w języku Clojure. Tomasz Walczak (tłum.). Helion, 2013. ISBN 978-83-246-5372-0.

Linki zewnętrzne

• Oficjalna strona Clojure (ang.),
• Strona Clojure. clojure.com. [zarchiwizowane z tego adresu (2018-05-09)]. (ang.)
• Grupa Google (ang.),
• „Poczytaj mi Clojure” – podręcznik
• Obszerne wprowadzenie (ang.),
• Zbiór popularnych odsyłaczy dotyczących Clojure (ang.).
• REPL online - interaktywna konsola w przeglądarce (ang.).