Elementary Standard ML

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出版者:Springer
作者:Greg Michaelson
出品人:
页数:306
译者:
出版时间:December, 1995
价格:$44.95
装帧:Paperback
isbn号码:9780387946214
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

介绍函数式编程语言ML的一本入门书籍

编程语言的坚实基石:深入探索函数式编程的奥秘 本书旨在为读者构建一个全面而扎实的编程基础,专注于现代软件开发中日益重要的函数式编程范式。我们避开了特定语言的细枝末节,转而聚焦于那些跨越不同技术栈的核心概念和思维模式。 第一部分:抽象的力量——理解计算的本质 我们将从最基础的逻辑和数学概念入手,探讨计算思维的构建过程。这不是关于如何写代码,而是关于如何思考问题。 第一章:形式化思维的引入 本章将详细介绍形式化系统的基本要素,包括语法(Symbols)、语义(Meaning)和推理规则(Rules of Inference)。我们将使用非编程的类比,如自然语言的语法结构和逻辑推理,来建立对“形式化”的直观理解。重点讨论命题逻辑和一阶逻辑的基础,它们是后续所有抽象的数学基石。我们会展示如何通过精确的符号表达来消除歧义,这是编写可靠软件的第一步。 第二章:数据与结构——信息的组织方式 在本章中,我们将深入探讨数据的本质。不同于传统的面向对象视角,我们关注的是数据的代数结构。我们将介绍代数数据类型(Algebraic Data Types)的抽象概念,而非具体实现。这包括乘积类型(如元组)和和类型(如判别联合体)的数学定义。我们会探索集合论如何映射到这些结构上,并讨论如何使用结构化的数据来清晰地表示现实世界中的复杂实体。例如,我们将分析“树”和“列表”在抽象层面上是如何被定义和构造的,强调不变性和明确的边界。 第三部分:无副作用的艺术——函数的纯粹性 这是本书的核心部分,致力于阐述“纯函数”这一概念的强大威力。 第三章:函数的真正含义 我们重新定义函数,将其视为数学函数——输入到输出的确定映射。本章将详细剖析“引用透明性”(Referential Transparency)的含义及其重要性。我们将通过一系列案例研究,展示如何识别和消除代码中的“副作用”——如全局状态修改、I/O 操作或依赖于外部环境的变化。我们将探讨如何通过隔离副作用,来保持计算核心的纯粹性,从而极大地简化测试和推理。 第四章:组合的魔力——构建复杂系统 一旦我们拥有纯函数,接下来的挑战是如何将它们有效地连接起来。本章将重点介绍函数组合(Function Composition)的原理。我们将深入研究高阶函数(Higher-Order Functions)的抽象概念,即函数可以接受函数作为参数或返回函数。这不仅包括映射(Mapping)和折叠(Folding,即归约),还包括更精细的模式,如柯里化(Currying)和函数应用的抽象。我们将展示,通过组合简单的、经过充分验证的函数,我们可以构建出极其复杂的行为,而无需引入命令式的控制流。 第三部分:控制流的优雅替代 在本部分,我们将探索如何用函数和数据结构来表达传统的控制流程,如循环和条件判断。 第五章:递归与迭代的抽象统一 我们将探讨递归作为定义自然结构(如树和列表)的自然表达方式。本章将详细解析各种标准递归模式(如尾递归)如何保证效率,并将其与更底层的迭代概念进行对比。重点是展示,许多看似需要循环的结构,实际上可以通过对数据结构的递归遍历或高阶函数(如`fold`)来优雅地表达。 第六章:处理不确定性与可能的结果 真实世界的计算往往涉及失败、缺失值或多重可能性。本章将介绍如何使用特定的抽象数据结构来封装这些“不确定性”,而不是依赖于异常处理或空指针。我们将讨论表示“成功或失败”以及“可能存在或不存在”的代数结构,并展示如何通过函数组合来链式处理这些可能的结果,确保每一步操作都明确地处理了所有可能的分支。 第四部分:抽象的进阶之路 最后两章将带领读者从基础的函数式思维,迈向更高级的抽象工具。 第七章:类型系统的力量 本章将探讨类型系统作为形式化工具的实际应用。我们将超越简单的基本类型,讨论如何使用更复杂的类型构造来编码程序中的不变量。我们将介绍如何通过类型来区分不同语义的操作(例如,区分一个字符串是用户输入还是加密的密码),从而在编译时捕获逻辑错误。我们将分析类型约束如何帮助我们推理程序的行为,确保程序的结构与其意图相符。 第八章:模块化与信息隐藏的函数式视角 即使在函数式编程中,模块化依然至关重要。本章将讨论如何通过定义清晰的接口(API)来封装复杂的内部实现。我们将研究如何通过限制对内部状态和辅助函数的访问,来实现信息隐藏。这并不依赖于特定的面向对象机制,而是完全基于对函数和数据结构的导出与隐藏。我们将展示,通过这种方式构建的模块,其依赖关系是清晰且可预测的。 总结 本书的最终目标是为读者提供一套强大的、跨越技术鸿沟的编程思维工具箱。通过掌握这些函数式编程的核心原理——纯粹性、组合性、强大的类型系统——读者将能以更清晰、更健壮、更易于维护的方式来解决复杂的计算问题,无论最终选择哪种主流编程语言来实现它们。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我一直对函数式编程着迷,尤其是在寻找一种既严谨又富有表现力的语言时,Standard ML 这个名字常常在社区中被提起。在尝试了不同的函数式语言后,我终于下定决心深入研究 SML,而《Elementary Standard ML》这本书,毫不夸张地说,是我学习 SML 的一个决定性转折点。这本书的开篇就以一种极其友好的方式,将我从对 ML 语法和概念的陌生感中拉了出来。它没有一开始就抛出复杂的理论,而是从最基础的数据类型和表达式讲起,循序渐进地引导我理解 SML 的核心理念:不可变性、模式匹配以及递归。我特别欣赏作者在讲解递归时所采用的方法,他不仅仅是给出了递归函数的定义,更是通过一系列生动形象的例子,比如链表的操作、数的计算,让我深刻体会到递归的优雅和强大。在讲解模式匹配时,作者更是花了大量的篇幅,通过各种嵌套的模式、守卫子句,让我明白了模式匹配在 SML 中不仅仅是语法糖,而是贯穿整个语言设计哲学的核心。我至今仍记得,当第一次成功地写出一个复杂的嵌套模式匹配,优雅地处理不同情况时,那种豁然开朗的感觉。这本书对抽象数据类型的讲解也同样出色,它让我明白了如何在 SML 中定义自己的类型,并通过代数数据类型来建模复杂的数据结构。这种能力,在很多其他语言中都需要花费大量的代码才能实现,而在 SML 中,却可以如此简洁地表达。总而言之,《Elementary Standard ML》为我打开了一扇通往函数式编程世界的大门,让我对 SML 的学习之路充满信心和期待。

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在我学习《Elementary Standard ML》这本书的过程中,我最想了解的是 SML 在并发和并行计算方面的潜力。 虽然我还没有深入到这方面的内容,但作者在书中为我打下了坚实的基础,让我对 SML 的函数式特性如何支持并发有了初步的认识。 作者在书中对“纯函数”的反复强调,让我理解到,由于纯函数的无副作用特性,它们天然地适合于并发执行,因为不需要担心共享状态的竞争条件。 我还记得,书中在介绍“递归”时,并没有仅仅局限于数据结构的递归,而是也探讨了如何通过递归来处理一些需要迭代才能完成的任务,这让我对 SML 在处理复杂计算时的灵活性有了更深的理解。 此外,作者对“高阶函数”的细致讲解,也为我理解 SML 的并发模型提供了重要的铺垫。 我开始想象,如何利用高阶函数来编写并发任务的协调者,或者如何使用 SML 的并发原语来实现高效的并行计算。 虽然我还没有亲自动手实践,但这本书已经在我心中种下了一颗种子,让我对 SML 在未来进行并发和并行编程充满了期待。

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在接触《Elementary Standard ML》这本书之前,我对函数式编程的理解仅限于一些浅显的概念,比如高阶函数和 lambda 表达式。这本书的出现,彻底颠覆了我原有的认知,让我看到了函数式编程真正的深度和广度。作者在书中对 SML 的类型系统进行了细致入微的阐述,我尤其被它强大的静态类型检查能力所吸引。这种能力不仅在编译时就能捕获大量的潜在错误,更重要的是,它迫使我在编写代码时更加清晰地思考数据的结构和函数的行为。书中关于“类型推断”的讲解,更是让我惊叹不已,我从来没有想过,编译器竟然能够如此智能地推断出复杂的类型信息,而无需我进行冗余的显式标注。这种“魔法”般的体验,让我对 SML 的设计哲学有了更深刻的理解。此外,书中对“副作用”的处理方式也给了我极大的启发。作者通过讲解 SML 中如何通过纯函数来避免副作用,以及如何通过 Monad 等机制来安全地管理可变状态,让我深刻认识到函数式编程在构建健壮、可维护的系统方面的巨大优势。我开始反思自己在命令式编程中常常遇到的各种由副作用引发的难以调试的问题,并更加坚定了学习 SML 的决心。这本书就像一位经验丰富的向导,带领我在 SML 的世界里探索,每一次翻开,都能发现新的惊喜和领悟。

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在我看来,一门好的编程语言,其魅力不仅仅在于它的语法,更在于它所倡导的编程范式和哲学。《Elementary Standard ML》这本书,无疑深刻地展现了 SML 作为一门函数式编程语言的独特之处。 作者在书中对“模式匹配”的讲解,给我留下了极其深刻的印象。 这种强大的语言特性,让我在处理复杂的数据结构时,能够以一种声明式的方式,清晰地表达我的意图,而无需编写冗长的 `if-else` 语句。 我还记得,当我第一次尝试使用嵌套模式匹配来解析一个复杂的 SML 数据结构时,那种感觉简直是“行云流水”。 书中对“不可变数据结构”的反复强调,也迫使我重新审视我在命令式编程中对可变状态的依赖。 逐渐地,我开始体会到,通过构建新的数据结构来表达变化,不仅能够提高代码的可读性,更重要的是,能够大大减少由于意外修改状态而导致的 bug。 我觉得,这本书最成功的地方在于,它没有将 SML 仅仅当作一门“语言”来教授,而是将其作为一种“思考问题的方式”来传递。 这种思维上的转变,对我而言,其价值远远超过了仅仅掌握 SML 的语法。

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当我拿起《Elementary Standard ML》这本书时,我最期待的是能够深入理解 SML 强大的类型系统,以及它如何在实践中帮助我编写出更健壮的代码。 这本书并没有让我失望。 作者在讲解 SML 的类型系统时,没有仅仅停留在基本的类型推断,而是深入探讨了“代数数据类型”、“多态类型”以及“类型构造函数”等更高级的概念。 我印象最深刻的是,书中通过构建一个简单的“表达式求值器”的例子,让我看到了代数数据类型如何能够优雅地表示各种表达式,而类型安全又是如何保证求值过程的正确性的。 此外,作者在书中对“模块系统”的阐述也让我受益匪浅。 SML 的模块系统,提供了一种强大而灵活的方式来组织和管理代码。 我学会了如何定义抽象的模块接口,如何实现模块的封装,以及如何通过参数化模块(Functor)来构建可重用的代码组件。 这种模块化的思想,对于我在实际项目中构建大型、可维护的 SML 应用至关重要。 整本书的结构清晰,逻辑严谨,作者的讲解深入浅出,即使是对于一些比较抽象的概念,也能通过恰当的例子来帮助我理解。

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我是一名正在深入研究编程语言理论的学生,寻找一本能够系统介绍一种强类型函数式语言的书籍,我的导师向我推荐了《Elementary Standard ML》。这本书的出色之处在于,它不仅仅停留在教授 SML 的语法和常用库,更是深入挖掘了 SML 背后的理论基础,比如递归类型、代数数据类型以及 Curry-Howard 同构等概念。作者在讲解递归类型时,通过构建诸如树、列表等复杂数据结构,让我对递归的深刻理解得到了极大的提升。他不仅仅展示了如何定义递归类型,更是阐述了如何通过模式匹配和递归函数来高效地操作这些数据结构。我尤其赞赏书中对“类型安全性”的强调,它让我深刻理解到 SML 强大的类型系统是如何在编译时就消除许多运行时错误,从而保证程序的正确性。对于“代数数据类型”,书中通过生动形象的例子,让我明白了如何用一种清晰、简洁的方式来表达复杂的逻辑,这对于我后续学习其他函数式语言,甚至理解一些形式化方法都有着重要的意义。书中对“高阶函数”和“闭包”的讲解也丝毫不含糊,它让我理解到函数不仅仅是代码的执行单元,更可以作为数据进行传递和操作,这在函数式编程中是至关重要的概念。这本书为我提供了一个坚实的理论基础,让我能够更深入地理解 SML 的设计哲学,并将其应用到更广泛的编程语言研究中。

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我一直坚信,编程语言的“优雅”体现在其代码的简洁性、可读性和表达力上。《Elementary Standard ML》这本书,让我深刻体会到了 SML 的这种优雅。 作者在书中对“模式匹配”的讲解,是我接触过的所有编程语言中最让我印象深刻的。 这种将数据解构和条件判断融为一体的特性,让我在处理复杂数据结构时,能够以一种极其声明式的方式表达我的意图。 例如,我记得书中有一个例子,使用模式匹配来解析一个嵌套的 JSON 数据,代码行数和可读性都远超我在其他语言中的同等实现。 此外,书中对“函数组合”和“管道操作符”的引入,也让我看到了 SML 在数据流处理方面的强大能力。 通过将一系列小函数组合起来,我可以清晰地构建出复杂的数据转换流程,而无需引入中间变量,这极大地提升了代码的可读性和可维护性。 我还喜欢书中对 SML 标准库中各种“高阶函数”的介绍,它们提供了强大的抽象,让我能够以更高级别的视角来解决问题。 整本书的写作风格都充满了作者对 SML 的热爱,让我不禁也对这门语言产生了浓厚的兴趣。

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我一直认为,学习一门新的编程语言,最关键的是要理解它的“思维方式”。《Elementary Standard ML》这本书,在这一点上做得非常出色。作者并没有直接把我推向 SML 的复杂特性,而是从最基本的“表达式求值”开始,一步一步地引导我理解 SML 中一切皆表达式的哲学。我印象特别深刻的是,书中对“不可变性”的反复强调。在许多命令式语言中,可变状态是随处可见的,而 SML 的不可变性,迫使我重新思考如何组织我的代码,如何进行数据转换。这种思维上的转变,虽然初期有些不适应,但随着学习的深入,我逐渐体会到了不可变性带来的好处:代码更容易理解,调试难度大大降低,也更容易进行并行化处理。书中对“模块系统”的讲解,更是让我眼前一亮。SML 的模块系统,不仅仅是简单的代码组织单元,它提供了一种强大的抽象机制,允许我定义接口、实现细节,并能够灵活地组合和重用代码。我学会了如何使用 `sig` 和 `struct` 来定义模块,以及如何通过 `functor` 来实现参数化的模块,这对于我构建大型、可维护的 SML 项目至关重要。这本书让我真正地“学会了用 SML 的方式思考”,而不仅仅是“学会了 SML 的语法”。

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我一直认为,优秀的编程语言书籍应该能够激发读者的好奇心,并引导他们主动探索。 《Elementary Standard ML》这本书,恰恰做到了这一点。作者在讲解 SML 的核心概念时,总是能够巧妙地设置一些“悬念”,引导我去思考“为什么”和“如何”。 例如,在介绍“高阶函数”时,作者不仅仅给出了它的定义,更是通过构建一个“函数工厂”的例子,让我深刻体会到高阶函数在代码抽象和复用方面的巨大潜力。 我尤其喜欢书中对“惰性求值”和“非惰性求值”的对比讲解。 这种对比让我明白了 SML 在求值策略上的选择,以及它对程序性能和行为的影响。 我还记得,当作者第一次提到“类型类”(Type Classes)这个概念时,我感到非常新奇。 后来通过书中的讲解,我才逐渐理解了类型类在 SML 中是如何实现多态性和代码复用的,这与我在其他语言中看到的“接口”或“抽象类”有着异曲同工之妙,但 SML 的实现方式更加简洁和强大。 整本书的写作风格非常流畅,充满了作者对 SML 的热情。 即使是对于一些比较晦涩的理论概念,作者也能够用清晰易懂的语言进行阐释,并且穿插着一些 SML 的“小技巧”和“最佳实践”,让我受益匪浅。

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作为一名有几年命令式编程经验的开发者,转向函数式编程对我来说是一个巨大的挑战。《Elementary Standard ML》这本书,是我克服这个挑战过程中最重要的助推器。起初,我对 SML 的“纯函数”概念感到困惑,因为我习惯了通过修改变量来达到目的。然而,作者通过大量清晰的示例,让我逐渐理解了如何通过构建新的数据结构来替代修改旧数据结构,以及如何通过函数的组合来达到复杂逻辑的实现。书中对“递归”的讲解,是我学习过程中的一大亮点。作者没有回避递归的难度,而是通过一系列从易到难的例子,比如阶乘、斐波那契数列,甚至是更复杂的树遍历,让我看到了递归在表达算法时的简洁和优雅。我特别喜欢作者讲解递归时,那种“解构”问题的思路,先考虑基本情况,再考虑如何将复杂问题分解为规模更小的子问题,最后如何将子问题的解组合起来。这种思维方式,让我对递归的理解不再停留在“套用公式”,而是真正地领悟到它的精髓。此外,书中对 SML 标准库的介绍也十分到位,让我能够快速地掌握一些常用的函数和数据结构,从而能够更快地将 SML 应用于实际问题。

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