Схема для начинающих: Акустический моргалик – Практическая электроника

Programming in Scheme — Быстрое и подробное руководство по схеме: часть первая | Арун Мутху | Atomic Variables

Привет, Интернет! Это Арун, и добро пожаловать в первую часть учебника по программированию на схемах. Этот блог предназначен для начинающих программистов, а также для опытных программистов на других языках, которые хотели бы освоить Scheme.

Сначала о главном…

Scheme — это язык, представляющий собой разновидность языка программирования Lisp, созданного в лаборатории искусственного интеллекта Массачусетского технологического института Гаем Стилом и Джерри Суссманом в 19 году.75.

Ну.. возможно вы студент и у вас скоро экзамен 😜 или вам нужно выучить его для чего-то приближающегося рабочего места. Или вам это может понадобиться для чего-то другого, и поэтому вы обнаружили этот пост !!. Хорошо, вернемся к вопросу… на это есть две основные причины; Scheme уделяет особое внимание функциональному программированию и рекурсивной реализации . Это позволит стать лучшим программистом и определенно улучшит навыки выявления подзадач. Я лично изучил Scheme на занятиях по языкам программирования в Нью-Йоркском университете, которые вел замечательный профессор.

Установка:

В этом уроке мы будем использовать The Revised5 Report on the Algorithmic Language Scheme, который является популярной разновидностью Scheme. Для запуска и тестирования наших программ Scheme нам понадобится IDE (интегрированная среда разработки) под названием Dr. Racket. Ссылку на установку можно найти здесь. Пожалуйста, выберите подходящую ОС для установочного пакета. Установка должна быть достаточно простой. После установки необходимо выбрать язык R5RS Scheme. (DrRacket поддерживает множество диалектов). Чтобы выбрать его, щелкните раскрывающееся меню в нижней части окна Dr. Racket, и вы увидите параметр «Выбрать язык». Оттуда выполните : >> Другие языки >> R5RS, а затем нажмите OK. Это должно настроить R5RS в качестве одного из языков. Если теперь у вас есть белый экран, который выглядит примерно так с R5RS внизу, все готово!

Сейчас мы будем использовать нижнюю часть IDE или интерпретатор. Интерпретатор мгновенно выводит результат нашего запроса (команды) один за другим, в отличие от верхней части, которая делает все сразу. В схеме используется много скобок, и я имею в виду много.

Небольшое примечание: этот учебник в основном сосредоточен на обучении на примерах, а не на учебниках и других онлайн-материалах, которые постоянно болтают о различных типах синтаксиса, типах данных и т. д.. Как только вы начнете работать с примерами, язык можно понять быстро. Этот материал предназначен для того, чтобы вы как можно скорее написали свои собственные функции. Для получения более конкретных запросов, связанных с языком и синтаксисом, посетите схему.com для получения полной документации.

1: Использование схемы для выполнения основных вычислений

Любая функция в схеме должна быть заключена в пару фигурных скобок ()

Складываем два числа, 1 и 2. 1+2 записывается как (+ 1 2) по схеме. Обратите внимание на положение скобок и стиля префикса , где 1 и 2 являются параметрами оператора (символ «+» здесь). Команда следует за символом «>». Выходы выделены жирным шрифтом. Не стесняйтесь попробовать это в интерпретаторе Racket.

 > 33 
  33  > (+ 1 2) 
  3  > (* 3 5) 
  15  > (/ 3 2) 
  1 1/2  > (actinex 3 2) 2)) 
  1.5  > (/ 100 5 2) 
  10  ;Все, что следует за  ';'  является комментарием; для более сложных вычислений скобки могут быть вложенными.> (* (+ 2 5) (- 4 1)) 
  21  > (частное 4 3) 
  1  > (остаток 13 9) 
  4  > (по модулю 13 9) 
  4  > (sqrt 16) 
  4  

Основными типами в схеме являются целые числа, числа с плавающей запятой, строки, логические значения (#t (истина), #f (ложь)) и символы. Примером символа является ‘a, где a — тип данных, не несущий никакой информации, кроме имени a.

 > 'a 
  a  

2: Концепция Cons

Давайте рассмотрим пример, чтобы увидеть, как работает функция cons.

 > (минус 1 2) 
 (1 . 2)  

Функция cons создает область памяти, содержащую два адреса хранения. Это примерно так, если говорить простыми словами: два предмета, соединенные друг с другом.

 > (cons 4 (cons 1 2)) 
  (4 1 . 2)  

Cons’ы могут быть вложены друг в друга, фактический результат приведенного выше оператора равен (4 . (1 . 2)) что вкратце записывается как (4 1 . 2). Представление памяти вышеизложенного .

3.Lists

В схеме нет массивов типа C или Java; списки являются основными типами агрегатов. Список может быть создан с помощью следующей команды:

 > (список 3 4 5 6) 
  (3 4 5 6)  

обозначает пустой список.

Итак, чтобы каждая статья была короткой и четкой, я собираюсь закончить урок здесь, чтобы каждая статья была легко усваиваемой. Следующая статья будет посвящена тому, как манипулировать списками и выполнять основные функции. В третьей статье будут представлены более сложные примеры программ, связанных со списками.

Увидимся в следующем посте

Прощай Интернет!!

Подробное руководство по языку программирования Scheme

В отличие от языков ассемблера язык программирования Scheme является языком высокого уровня. Более предпочтительно его можно назвать высоковыразительным языком. Синтаксисы намного легче читать, но не так просто, как Python или Ruby. Язык программирования Scheme работает со структурами данных, такими как векторы, строки, кортежи, символы и числовые части. Язык программирования Scheme имеет богатый набор данных, что делает его чрезвычайно универсальным. Программы, написанные по схеме Programming, легко переносятся на различные платформы.

Итак, что такое язык программирования Scheme?

Мы знаем, что это не язык для начинающих. Тогда как он соотносится с Java, C или C++? Самый простой интерпретатор, используемый для программирования в Scheme, — это Dr Racket, ранее известный как PLT Scheme. Он также имеет хороший встроенный IDLE. На самом деле это очень простой язык, и его можно даже рассматривать как язык для начинающих.

Единственное, что популярность и шумиха вокруг Python, Ruby и Perl затмили простоту языка Scheme Programming. В отличие от других языков, у него не так много синтаксиса.

Он имеет определенный набор синтаксисов, известных как синтаксические формы. Если вы ранее изучали Python, вы поймете, что форма интерпретации примеров языка схемного программирования требует экспериментов для разработки новых методов. Хотя программирование схем иногда бывает сложной задачей, оно требует полного раскрытия потенциала и глубоких знаний, изучения и практики.

Простая программа-схема выглядит так:

 (определить квадрат 

 (лямбда (n) 

(* n n)))

Это программа, в которой «квадрат» — это определенная функция для получения квадрата числа. Затем вы можете использовать в интерпретаторе следующее, чтобы получить квадрат.

 >>>(квадрат 4) => 16 

 >>>(квадрат -9) => 81 

Примечание. При написании программ-схем вам не нужно использовать отступы. Интерпретатор Racket достаточно умен, чтобы автоматически устанавливать отступы в программе. Части, написанные зеленым цветом, являются фрагментами кода, а черный — вывод выше. Кроме того, вы можете видеть, что каждый фрагмент кода должен быть заключен в круглые скобки, иначе он просто вернет ошибку. Я использую отступы, чтобы сделать код более понятным.

Аналогичный пример для получения ответной суммы:

 (определить recpcl
(лямбда (сущ.)
(если (= п 0)
"Неверный знаменатель"
(/ 1 n)))) 

Здесь recpcl является сокращением от обратного, и он вычисляет 1/n, где n не равно нулю для любого числа. Если n равно нулю, он вернет ошибку «Неверный знаменатель». И вы можете попробовать это, набрав:

 (recpcl 3) => 1/3
(прием 9/4) => 4/9
 (recpcl 0) =>"Неверный знаменатель"
 (recpcl (recpcl 2/3)) => 2/3 

Реализация языка программирования Scheme

Язык программирования Scheme обычно используется для написания программ редактирования текста, анализа и оптимизации компиляторов на основе приложений, написания драйверов для видеокарт, разработки операционных систем и многого другого.

С коммерческой точки зрения для разработки числовых приложений более полезно писать программы для расчета крупных финансовых задач, таких как анализ финансовых ресурсов и их приложений. В последнее время он также используется для разработки VR (виртуальной реальности).

Приложения, написанные на примерах языков схемного программирования, легко доступны для переноса на разные платформы с разными архитектурами. Это связано с тем, что машинные зависимости здесь полностью скрыты от программиста. Эту переносимость можно реализовать через набор библиотек языка программирования стандартной схемы с помощью базового механизма для введения новых библиотек и программ другого уровня.

Gambit, также известный как Gambit-C (использует C для внутренней обработки), состоит из компилятора и интерпретатора. Он компилирует язык схем в C. Обычно; вы можете написать все те программы на языке Scheme, которые вы можете написать на C или Java. Просто чтобы вы знали, язык программирования Scheme — это диалект из семейства Lisp. Макросы в языке схемного программирования чрезвычайно эффективны.

Схема Язык программирования поддерживает почти все протоколы программирования, такие как POP, ActiveX, SMTP, IMAP, HTTP, XML и многие другие. Эти протоколы ежедневно используются для создания реальных приложений, которые используются по всему миру.

Производительность и эффективность

Если вы опытный программист, возможно, вы знаете, что язык схемного программирования медленный. Но, однако, это не текущий случай. Все последние компиляторы чрезвычайно эффективны и быстры. Эти программы работают на одном уровне с программами, написанными на низкоуровневых языках (не совсем равно скорости ассемблера, но почти близко к ней).

Причина, по которой язык программирования схем является быстрым, заключается в том, что существуют очень быстрые реализации кода схем. Большинство из вас, возможно, не знают, но я видел код схемы Chez, несомненно, очень быстрый. Причина в том, что это быстрый компилятор, который может компилировать до 30 000 строк кода схемы в секунду в машинный код.

Но тут есть одна загвоздка. Оптимизировать код Scheme непросто. На самом деле гораздо сложнее написать код компилятора на схеме, чем на C. Здесь много чего происходит. Такие вещи, как функции высокого порядка, поток данных, проверка типов и все это только усложняют язык схемного программирования. Простой компилятор схем не может выполнить все вышеперечисленные оптимизации внешнего интерфейса языка программирования схем и оптимизации C вместе с этим.

Откровенно говоря, если вы спросите людей на языке схемы программирования, вы не найдете высокопроизводительной реализации. Причина этого в том, что люди обычно склонны писать небольшие реализации и не склонны использовать их для повышения производительности.

Люди на схематическом языке программирования, на самом деле большинство из них даже не заботятся о производительности. Не потому, что им это не нужно. Это потому, что базовые реализации кода схемы уже достаточно быстры для них.

Однако ниже приведены некоторые компиляторы быстрого времени для Схемы:

1. Сталин
2. Цыпленок
3. Гамбит-С (или просто Гамбит)
4. Биглу

C против программирования на схеме

Если вы новичок в изучении программирования и планируете начать со схемы, я бы посоветовал вам начать с HTDP (Как разрабатывать программы). HDTP основан на языке схемного программирования, но больше фокусируется на рекурсии частей. Его основная цель — познакомить вас со структурой решения проблем, которые обычно применимы в реальном мире.

Однако поначалу это может наскучить, потому что большая часть материала кажется повторяющейся. Но такой прилежный подход может помочь вам легко решать утомительные задачи без использования рекурсии и других инструментов. Я не вижу особых причин не изучать оба языка, т.е. Си и язык схем одновременно. Если бы это был Python, а не C, могли бы быть некоторые проблемы.

Однако совместное изучение C и языка схем может показаться утомительным, но в конечном итоге это заложит хорошую основу для программирования. Причина этого в том, что C и Scheme — две разные стороны одной медали. Когда я говорю разные средства, если вы попытаетесь изучить оба, вряд ли вы запутаетесь, поскольку оба они имеют совершенно разные синтаксисы и форматы.

Но все же, если вы рассматриваете возможность изучения только одного языка, то C, вероятно, будет правильным выбором. Если вы знаете C, возможно, вам будет немного легче понять язык схем (предположим, что вы совсем новичок). согласно вашему собственному методу, но когда вы отправляетесь на неровную дорогу (когда я говорю неровная дорога, я имею в виду трудный для понимания любой язык), вам следует подумать о том, чтобы сосредоточиться на каждом из них за раз. Изучение протокола HTTP — отличная идея, если вы здесь совсем новичок.

Если вы уже знакомы с C, вам, вероятно, следует также изучить учебник по Scheme. Причиной этого является FFI (интерфейсы внешних функций). Он предоставляется всеми реализациями языка программирования Scheme. Это позволяет быстро написать прототип в учебнике Scheme и оптимизировать только несколько частей кода в этой программе.

При этом вы можете перекодировать другую неоптимизированную часть на C и вызывать эти функции C на языке Scheme с помощью Foreign Fish. Таким образом, если вы выучили C, это поможет вам максимально оптимизировать код Scheme.

Но если вы находитесь на промежуточном этапе обучения, вы можете подумать о том, чтобы изучить C. Дело в том, что вы должны сначала научиться писать программы, а затем начать учиться программировать.

Другие мысли

Хотя язык программирования Scheme довольно хороший язык, и его можно использовать даже новичкам, однако, с другой стороны, в реальном мире люди в мире программирования склонны предпочитать язык с императивом стиль. Большинство из них обычно используют C или C++. И программисты C++, по-видимому, будут отговаривать вас от использования математических методов для разработки программ по той или иной причине.