C에서 함수형 프로그래밍을위한 도구는 무엇입니까?

나는 C ( C ++가 아닌) 에서 함수형 프로그래밍을 수행하는 방법에 대해 최근 많이 생각했습니다 . 분명히 C는 절차 적 언어이며 실제로 함수형 프로그래밍을 기본적으로 지원하지 않습니다.

함수형 프로그래밍 구문을 언어에 추가하는 컴파일러 / 언어 확장이 있습니까? GCC는 중첩 함수 를 언어 확장으로 제공합니다 . 중첩 함수는 상위 스택 프레임에서 변수에 액세스 할 수 있지만 여전히 성숙한 클로저와는 거리가 멀습니다.

예를 들어, C에서 실제로 유용 할 수 있다고 생각하는 한 가지는 함수 포인터가 예상되는 곳이라면 람다 식을 전달하여 함수 포인터로 붕괴되는 클로저를 만들 수 있다는 것입니다. C ++ 0x는 람다 식을 포함시킬 것입니다 (굉장하다고 생각합니다). 그러나 나는 직선 C에 적용 가능한 도구를 찾고 있습니다.

명확히하기 위해, 함수형 프로그래밍에 더 적합한 C의 특정 문제를 해결하려고하지 않습니다. 내가 원한다면 어떤 도구가 있는지 궁금합니다.

FFCALL을 사용하면 C에서 클로저를 작성할 수 있습니다 . 호출 callback = alloc_callback(&function, data)과 같은 함수 포인터를 반환합니다 . 그러나 가비지 수집을 수동으로 처리해야합니다.callback(arg1, ...)function(data, arg1, ...)

관련하여, 블록 이 Apple의 GCC 포크에 추가되었습니다. 그것들은 함수 포인터가 아니지만, 손으로 캡처 된 변수를 저장하고 무료로 저장하지 않아도 람다를 전달할 수 있습니다 (효과적으로 일부 복사 및 참조 횟수가 발생하고 일부 구문 설탕 및 런타임 라이브러리 뒤에 숨겨 짐).

GCC의 중첩 함수를 사용하여 람다 식을 시뮬레이션 할 수 있습니다. 사실 나를 위해 매크로가 있습니다.

#define lambda(return_type, function_body) \
  ({ \
    return_type anon_func_name_ function_body \
    anon_func_name_; \
  })

다음과 같이 사용하십시오.

int (*max)(int, int) = lambda (int, (int x, int y) { return x > y ? x : y; });

함수형 프로그래밍은 람다가 아니라 순수한 함수에 관한 것입니다. 따라서 다음은 기능적 스타일을 널리 홍보합니다.

1. 함수 인수 만 사용하고 전역 상태는 사용하지 마십시오.

2. 부작용 (예 : printf 또는 IO)을 최소화하십시오. 모든 기능에서 직접 부작용을 일으키지 않고 실행될 수있는 IO를 설명하는 데이터를 반환합니다.

마법 없이도 일반 c로 달성 할 수 있습니다.

Hartel & Muller의 저서 Functional C 는 현재 http://eprints.eemcs.utwente.nl/1077/ 에서 찾을 수 있습니다 ( PDF 버전에 대한 링크가 있음).

함수형 프로그래밍 스타일의 전제 조건은 일류 함수입니다. 다음에 견딜 수 있다면 휴대용 C로 시뮬레이션 할 수 있습니다.

• 어휘 범위 바인딩의 수동 관리, 일명 폐쇄.
• 함수 변수 수명의 수동 관리.
• 함수 응용 프로그램 / 호출의 대체 구문

/* 
 * with constraints desribed above we could have
 * good approximation of FP style in plain C
 */

int increment_int(int x) {
  return x + 1;
}

WRAP_PLAIN_FUNCTION_TO_FIRST_CLASS(increment, increment_int);

map(increment, list(number(0), number(1)); // --> list(1, 2)


/* composition of first class function is also possible */

function_t* computation = compose(
  increment,
  increment,
  increment
);

*(int*) call(computation, number(1)) == 4;

이러한 코드의 런타임은 다음과 같이 작을 수 있습니다.

struct list_t {
  void* head;
  struct list_t* tail;
};

struct function_t {
   void* (*thunk)(list_t*);
   struct list_t* arguments;
}

void* apply(struct function_t* fn, struct list_t* arguments) {
  return fn->thunk(concat(fn->arguments, arguments));
}

/* expansion of WRAP_PLAIN_FUNCTION_TO_FIRST_CLASS */
void* increment_thunk(struct list_t* arguments) {
  int x_arg = *(int*) arguments->head;
  int value = increment_int(x_arg);
  int* number = malloc(sizeof *number);

  return number ? (*number = value, number) : NULL;
}

struct function_t* increment = &(struct function_t) {
  increment_thunk,
  NULL
};

/* call(increment, number(1)) expands to */
apply(increment, &(struct list_t) { number(1), NULL });

본질적으로 우리는 함수 / 인수와 매크로의 쌍으로 표현 된 클로저로 일등 함수를 모방합니다. 전체 코드는 여기 에서 찾을 수 있습니다 .

가장 중요한 것은 코드 생성기를 사용하는 것입니다. 함수형 프로그래밍을 제공 한 다른 언어로 프로그래밍 한 다음 그로부터 C 코드를 생성 하시겠습니까?

그것이 매력적인 옵션이 아니라면 CPP를 남용하여 그 길을 갈 수 있습니다. 매크로 시스템을 사용하면 기능적 프로그래밍 아이디어를 모방 할 수 있습니다. gcc가 이런 식으로 구현되었다고 들었지만 확인한 적이 없습니다.

C는 물론 함수 포인터를 사용하여 함수를 전달할 수 있으며, 주요 문제는 클로저가 부족하고 형식 시스템이 방해를받는 경향이 있습니다. M4와 같은 CPP보다 강력한 매크로 시스템을 탐색 할 수 있습니다. 궁극적으로, 내가 제안하는 것은 진정한 C는 큰 노력없이 작업에 달려 있지 않지만 C를 확장하여 작업에 맞출 수 있다는 것입니다. CPP를 사용하거나 스펙트럼의 다른 쪽 끝으로 이동하여 다른 언어에서 C 코드를 생성 할 수 있다면이 확장은 C와 가장 비슷해 보일 것입니다.

클로저를 구현하려면 어셈블리 언어와 스택 스와핑 / 관리에 만족해야합니다. 그것에 대해 권장하지 않고, 그것이 당신이해야 할 일이라고 말하면됩니다.

C에서 익명 함수를 어떻게 처리할지 확실하지 않습니다. von Neumann 컴퓨터에서는 익명 함수를 asm으로 수행 할 수 있습니다.

Hartel & Muller의 저서, Functional C를보십시오

http://www.ub.utwente.nl/webdocs/ctit/1/00000084.pdf
http://www.cs.bris.ac.uk/~henkm/f2c/index.html

펠릭스 언어는 C ++로 컴파일합니다. C ++을 신경 쓰지 않는다면 아마도 그것이 단계의 돌이 될 수 있습니다.

꽤 많은 프로그래밍 언어가 C로 작성되었습니다. 그중 일부는 일류 시민으로서의 기능을 지원하며, 해당 지역의 언어는 ecl (embembabble common lisp IIRC), Gnu Smalltalk (gst) (Smalltalk has blocks), 그리고 라이브러리가 있습니다 "클로저"의 경우 (예 : glib2 http://library.gnome.org/devel/gobject/unstable/chapter-signal.html#closure ) 최소한 함수형 프로그래밍에 가깝습니다. 따라서 이러한 프로그래밍 중 일부를 사용하여 기능적 프로그래밍을 수행하는 것이 옵션 일 수 있습니다.

글쎄 또는 당신은 Ocaml, Haskell, Mozart / Oz 등을 배우러 갈 수 있습니다 ;-)

문안 인사

C에서 함수형 프로그래밍을하는 방법은 C로 함수형 언어 인터프리터를 작성하는 것이 었습니다. 나는 "함수 표현 언어 (Function EXpression Language)"의 줄임말로 Fexl이라고 명명했습니다.

인터프리터는 매우 작아서 -O3이 활성화 된 시스템에서 68K까지 컴파일됩니다. 장난감도 아닙니다. 저는 비즈니스를 위해 작성한 모든 새로운 생산 코드 (투자 파트너십을위한 웹 기반 회계)에 사용하고 있습니다.

이제는 (1) 시스템 루틴을 호출하는 내장 함수 (예 : 포크, exec, setrlimit 등)를 추가하거나 (2) Fexl으로 작성할 수있는 함수를 최적화하기 위해 C 코드 만 작성합니다 (예 : 검색). 하위 문자열의 경우).

모듈 메커니즘은 "컨텍스트"개념을 기반으로합니다. 컨텍스트는 심볼을 정의에 매핑하는 함수 (Fexl로 작성)입니다. Fexl 파일을 읽을 때 원하는 컨텍스트로 파일을 해결할 수 있습니다. 이를 통해 사용자 정의 환경을 만들거나 제한된 "샌드 박스"에서 코드를 실행할 수 있습니다.

http://fexl.com

C에서 기능, 구문 또는 의미를 만들고자하는 것은 무엇입니까? 함수형 프로그래밍의 의미는 확실히 C 컴파일러에 추가 될 수 있지만, 완료 될 때까지 Scheme, Haskell 등과 같은 기존 함수형 언어 중 하나와 본질적으로 동일합니다.

이러한 의미를 직접 지원하는 언어의 구문을 배우는 데 시간을 더 잘 사용하는 것이 좋습니다.

C에 대해 모르겠다. Objective-C에는 몇 가지 기능적 기능이 있지만 OSX의 GCC도 일부 기능을 지원하지만 기능 언어를 사용하는 것이 좋습니다. 위에서 언급 한 내용이 많이 있습니다. 나는 개인적으로 계획으로 시작했습니다 .The Little Schemer와 같은 훌륭한 책이 있습니다.