OCaml

OCaml

Tipus	llenguatge de programació orientat a objectes, llenguatge de programació funcional, llenguatge de programació multiparadigma, llenguatge de programació imperatiu, dialect (en) i programari lliure i de codi obert
Data de creació	1996
Disseny	Xavier Leroy i Damien Doligez
Desenvolupador	INRIA
Epònim	Caml
Paradigma de programació	programació funcional, llenguatge imperatiu, programació orientada a objectes i programació modular
Darrera versió estable	5.2.0 ()
Dialecte de	ML
Llenguatge de programació	OCaml i C
Influenciat per	ML Estàndard
Sistema operatiu	Unix-like
Extensió dels fitxers	ml i mli
Llicència	Q Public License (en) i GNU LGPL 2.1
Etiqueta d'Stack Exchange	Etiqueta i Etiqueta
Pàgina web	ocaml.org

OCaml, anteriorment denominat Objective Caml és un llenguatge de programació de la família ML, extensió i versió actual del llenguatge de programació Caml, acrònim de "Categorical Abstract Machine Language", creat per Xavier Leroy, Jérôme Vouillon, Damien Doligez, Didier Rémy i altres el 1996, amb construccions d'Orientació a Objectes, successora de l'extensió anterior del mateix llenguatge anomenada Caml Light.

OCaml és un projecte de codi obert impulsat per l'entitat estatal francesa de recerca INRIA (Institut national de recherche en informatique et en automatique).

OCaml parteix dels patrons del llenguatge funcional ML amb un lèxic i puntuació diferents, i hi afegeix construccions dels paradigmes de programació procedimental ja incorporades a Caml Light i d'Orientació a objectes, adoptant un enfocament multiparadigma.

OCaml és el nou nom oficial (abans era Objective Caml) des del Juliol del 2011, i ha estat adoptat per Microsoft com a base del seu llenguatge funcional F#. No hi ha cap estàndard per al llenguatge; l'única font de compiladors per al llenguatge és el mateix centre de recerca.

Compiladors

OCaml posa èmfasi en el rendiment. Xavier Leroy diu "El compilador OCaml proporciona pel cap baix un rendiment del 50% d'un compilador de llenguatge C" i els bancs de proves mostren que generalment és així.

Es disposa de dos compiladors per a OCaml,

• ocamlc a codi intermedi (bytecode) interpretable pel mòdul ocamlrun. (ocamlc -custom genera un executable autònom (stand‑alone) i possibilita l'enllaç amb biblioteques de llenguatge C).
• ocamlopt compila a codi nadiu del sistema per a les arquitectures
• ocaml és un intèrpret o avaluador d'expressions (ang: Top-Level Read-Eval-Print-Loop) referit habitualment per TopLevel.

OCaml destaca per la gestió de memòria amb recuperació incremental de curta durada.

>> .. about soft real-time performance .. GHC's stop-the-world GC will incur prohibitively long pause times for this kind of application (soft real-time), orders of magnitude longer than the pause times of OCaml's incremental GC.

Ocaml implementa un gestor de memòria dinàmica (ang:garbage collector) de dues generacions

• la generació jove quan arriba al límit fa servir el sistema "stop and copy" (aturar i copiar) de dos espais amb destinació a la generació vella.
• la gen. vella quan arriba al límit fa servir el sistema "mark and sweep" (marcar i escombrar) de manera incremental amb compactació opcional

El caràcter incremental del recol·lector a la generació més vella, possibilita un temps reduït de les pauses. A cada passada de la generació jove (minor collection) fa una part de la feina sobre la generació vella (major collection).

Fent una prova amb el programa del tutorial de la referència esmentat al paràgraf "The GC module", es comprova que les pauses per recuperació es poden comptar per poques dècimes de mil·lisegon malgrat que poden augmentar ocasionalment degut a la latència o espera de commutació de fil del planificador del nucli.

(<0.0002 segons amb ocamlc i <0.0001 amb ocamlopt mesurat sobre un Intel Atom model 330 amb Linux Ubuntu 10.04 "preempt" de 64 bits i 2 GB de RAM i amb el compilador recompilat a partir dels fonts modificats per calcular, en les manques de memòria dinàmica caml_check_urgent_gc, la pausa màxima havent creat totes les estructures, és a dir, partint en haver completat la primera recol·lecció de la generació vella).

Hola Món

El programa següent "hola.ml":

 print_string "Hola Món!\n" 
 ;;

es compila a codi intermedi de la següent manera:

$ ocamlc hola.ml -o hola

i s'executa en entorns Unix:

$ ./hola
Hola Món!
$

o a l'avaluador d'expressions "ocaml"

# print_string "Hola Món!\n" ;;
Hola Món!
- : unit = ()
#

Si oblideu el fi de clàusula en doble punt-i-coma ;; el podeu afegir a la línia següent.

En-línia, a l'avaluador d'expressions ocamljava en una applet Java. (No hi oblideu el topall ;; de fi d'instrucció).

Al mòbil o tauleta Android amb l'aplic. "Ocaml toplevel" o també l'aplic. d'execució remota "IDEDroid".

A l'iPad/iPhone amb l'aplic. "CodeToGo" que executa remotament a l'IDEone igual que l'"IDEDroid"

Característiques

OCaml disposa de tipatge estàtic, inferència de tipus, polimorfisme paramètric, recursivitat final, encaixos de patrons, tractament d'excepcions, tancaments, mòduls paramètrics (functor) i recol·lector de memòria brossa generacional i incremental, objectes, classes d'objectes (parametritzables), tipus de classes, ...

Lèxic

Depèn de la codificació del fitxer font. i l'entorn del sistema operatiu, degut a l'assimilació de caràcters a bytes (rang 0..255).

Cas de codificació habitual del Windows (Windows-1250)

es poden utilitzar caràcters europeus als identificadors. (tots els caràcters ocupen un sol octet).

Cas de codificació UTF-8 a Unix

l'alfabet del codi queda limitat als caràcters ASCII (0-127) (els únics que ocupen un sol octet en UTF-8). Les tires de text literals amb caràcters no anglosaxons (en codificació UTF-8 ocupen més d'un octet), poden donar resultats inesperats si es tracten amb el tipus String (String.length "Món" = 4 !! (4 bytes en UTF-8)) en comptes de ser tractats amb tipus més adients. Vegeu #tipus Unicode i exemple

Sintaxi

Les clàusules acaben en doble punt-i-coma, per distingir-lo del punt-i-coma separador de la seqüència d'instruccions en una definició (lligam).

let nom_definit = expr; expr; ..; expr ;;

(* definició de tipus *)
type tipus = Constructor1 of tipus_dels_components | Constructor2 of tipus_dels_components | ... ;;

exception Excepció of tipus_dels_components ;;

(* dins una signatura *) 
val nom_definit : expr_de_tipus 

(* dins una def. d'objecte *)
val [mutable] nom_de_camp = expressió 

grafia

Precedits d'un apòstrof

variables de tipus

Precedits d'una cometa revessa (accent greu + espai)

constructors de tipus variant

Començant per majúscula

• Constructors de tipus
• Símbols d'enumeracions

Començant per minúscula

la resta.

comentaris

 (* comentari multilínia
 no existeix el comentari fins a fi de línia 
 (*
 comentari niuat
 *)
 *)

 (** comentari d'autodocumentació
 *)

nova sintaxi

De manera opcional es proposa una revisió de la sintaxi per solucionar dificultats amb l'analitzador sintàctic.

compilació amb la nova sintaxi

ocamlc -pp camlp4r programa.ml

nova sintaxi a l'intèrpret

ocaml
# load "camlp4r.cma";;

tipus

tipus bàsics

 type unit (* tipus buit, el de les expressions d'efectes col·laterals que no retornen cap valor
 literals: () 
 *)

• () com a únic paràmetre en una funció indica que cal recalcular-ne el valor a cada invocació

 type bool (* tipus booleà 
 literals: true, false
 ops: not, &&, || (''or'' i ''&'' han quedat obsolets)
 *)

 type int (* sencers 31 o 63 bits segons la màq.<ref>[http://caml.inria.fr/pub/docs/manual-ocaml/libref/Pervasives.html#6_Integerarithmetic Aritmètica de sencers, 31 o 63 bits]{{en}}</ref> *), 
 literals: 5, -5, 6-5 (* la op. menys unària es fa amb el signe '-'
 contràriament a SML *)
 ops: + - * / mod abs max_int min_int
 <, <=, >, >=, = (igual valor), <> (not =), == (igualtat referencial),<ref>[http://caml.inria.fr/pub/docs/manual-ocaml/libref/Pervasives.html#VAL(%3D%3D) Igualtat referencial (==) respecte Igualtat estructural (=)]</ref> != (not ==)
 land, lor, lxor, lnot, lsl, lsr, asr

No hi ha literals en bases hexa, octal, binari, però la conversió int_of_string els pot llegir d'una cadena amb el prefix "0x", "0o", "0b" respectivament.

 "pseudoliterals hexa": int_of_string "0x01020304"
 "pseudoliterals octal": int_of_string "0o377"
 "pseudoliterals binaris": int_of_string "0b0101"

El tipus sencer int comparteix representació amb el tipus punter, reservant un bit per la distinció.

Tipus sencers de paraula completa (32 o 64 bits):

• int32 (sufix 'l' als literals),
• int64 (sufix 'L'),
• nativeint (sufix 'n')

 type float (* coma flotant de 64 bits [[IEEE 754]] *)
 literals: 0.44 1.2E2 5. (* la part sencera no pot ser buida, la decimal sí !! *)
 ops: +. -. *. /. ** ceil floor max_float min_float int_of_float float_of_int
 (* els operadors numèrics de floats que coincideixen amb els de sencers
 porten un puntet diferenciador *)
 (* no generen excepcions en cas de sobreiximent o div. per zero
 ''classify_float'' torna un de 
 (FP_normal | FP_subnormal (valors IEEE754 amb repr. ''denormal'' inf. als normals 
 per evitar div.per.zero) 
 | FP_zero | FP_nan (0/0) | FP_infinity) Vegeu ref.<ref>[http://caml.inria.fr/pub/docs/manual-ocaml/libref/Pervasives.html#6_Floatingpointarithmetic Aritmètica de Coma flotant] {{en}}</ref>*)
 <, <=, >, >=, =, <>, ==, !=, classify_float

 type char (* caràcters de 8 bits *) [http://caml.inria.fr/pub/docs/manual-ocaml/libref/Char.html mòdul Char]
 literals: 'a', '\n', '\t', '\120' (* decimal 'x' *), '\x78' (* hexadecimal 'x' *)

tipus algebraics

enumerats

 (* enumerats *)
 type signe = Positiu | Negatiu ;;

tipus producte - tuples

 (* tuples (tipus producte), separador en els valors la coma 
 sense parèntesis també val, la coma n'és el constructor *)
 (2, 3.5) : int * float
 fst (2, 3.5) = 2 ;;
 snd (2, 3.5) = 3.5 ;;
 type la_meva = int * float

tipus producte - registres

 (* registres, separador el punt i coma *)
 {a=2; b=3.5} : {a: int; b: float}

 (* registres amb camps mudables *)
 type persona = {nom:string; mutable edat:int}
 let p = {nom="Joan"; edat=30} ;;
 let aniversari (p:persona) = 
 p.edat <- p.edat +1 ;;

 (* actualització funcional (clonar i actualitzar) *)
 let q = {p with nom="Josep"} ;;

tipus suma (unió discriminada)

 (* unió discriminada per etiquetes (constructors) *)
 type nombre = Sencer of int | Real of float ;;
 let llista_de_nombres = [ Sencer 10; Real 2.5] ;;

tipus polimòrfics

 (* tipus polimòrfics, 
 'a : el prefix apòstrof indica variable de tipus
 cas de més d'una variable, es posen en tupla *)

 (* opcionalitat de valor, per a resultats de funcions definides parcialment *)
 type 'a option = None | Some of 'a ;;

 (* amb dues variables *)
 type ('a, 'b) a_o_b = A of 'a | B of 'b ;;
 type sencerA_o_realB = (int, float) a_o_b ;;

 (* tipus recursius *)
 type 'a arbre = Fulla of 'a | Branca of 'a * 'a arbre * 'a arbre ;;

 let a = Fulla 2 ;; 
 let b = Branca (5, a, a) ;;

tipus amb allotjament lineal

tipus string

Els caràcters ocupen un octet (valors 0..255). (Per a tires de caràcters Unicode vegeu #tipus Unicode) Vegeu

 type string (* text *) 
 (* literals: "abc"
 ops: "abc" ^ "def" = "abcdef" *)
 let str = "abc" ;;
 String.sub str 0 2 = "ab" ;; (* subtira amb inici i llargada *)

 str.[0] ;; (* obtenir caràcter a la posició x *)
 str.[1] <- 'm' ;; (* estableix caràcter -- les tires són mudables *)

 (* (==) igualtat referencial (indica si són la mateixa instància) *)
 ("abc" == "abc") = false ;; 

 ("abc" = "abc") = true ;; (* (=) igualtat estructural *)

Vectors - tipus ('a array)

Vegeu

 (* vectors / arrays *)
 let arr = [| 1; 2; 3 |] ;; (* literals *) 

 let arr = Array.make 20 1.0 ;; (* 20 elements amb el valor *)
 let arr = Array.init 20 (fun i -> 2*i) ;; (* 20 elements segons funció *)

 let elem = arr.(0) ;; (* obtenir elem., el primer índex és el 0 *)
 arr.(2) <- 6 ;; (* establir elem.*)

llistes homogènies

 (* llistes, separador el punt i coma *)
 [ 1; 2; 3 ] ;; (* literals *)
 [ 1, 2; 3, 4] = [ (1, 2); (3, 4) ] ;; (* la coma fa el parell, el separador de llistes és el; *)
 1 :: [ 2; 3] ;; (* op. Cons -- - : int list = [1; 2; 3] *)
 [ 1; 2] @ [3] ;; (* concatena -- - : int list = [1; 2; 3] *)
 List.hd [1; 2; 3] = 1 ;; (* hd (abreviació de "head" : cap) *)
 List.tl [1; 2; 3] = [2; 3] ;; (* tl (abreviació de "tail" : cua) *)

Col·leccions polimòrfiques - llistes heterogènies d'elements etiquetats

El tipus és una unió discriminada oberta, sense declaració prèvia de tipus, d'elements etiquetats anomenats (variant types).

let llista_d_etiquetats = [`Pomes 10; `Sucre 2.5] ;;

let totalitza (import_acum:float) variant = match variant with
 | `Pomes (quant: int) -> import_acum +. (float_of_int quant) *. 0.32
 | `Sucre (quant: float) -> import_acum +. quant *. 0.21
 ;;

let total = List.fold_left totalitza 0.0 llista_d_etiquetats
in print_float total; print_newline ()
;;

La finalitat és discriminar els elements d'una col·lecció per encaix de patrons de l'etiqueta, que ha de començar per una cometa revessa, feta amb l'accent greu seguit d'espai, i un identificador que comenci per majúscula

• Cada etiqueta (constructor) s'acompanya d'un sol valor (component) sempre del mateix tipus
• El tractament serà per encaix de patrons segons l'etiqueta
• Les llistes de variants es poden comparar, encara que continguin elements amb constructors diferents.

 let llista_d_etiquetats = [`Pomes 10; `Sucre 2.5 ] ;;
 (* val llista_d_etiquetats: [> `Pomes of int | `Sucre of float ] list *)

 let novallista = llista_d_etiquetats @ [`Ous 2] ;; (* concatenació *)

 (* les llistes etiquetades es poden comparar, 
 no hi ha queixa de tipus malgrat difereixin en etiquetes *)

 (novallista = llista_d_etiquetats) ;; (* - : bool = false *)

Exemple:#llistes obertes d'elements etiquetats

tipus Unicode

Vegeu biblioteca Camomile

UChar (* caràcter unicode de 31 bits *)

(* tipus de strings *)
UTF8
UTF16
UCS4
UText (* string com a vector de sencers *)

...

tipus fantasma

De l'anglès "Phantom types". Tipus sense definició o amb paràmetres de tipus que no intervenen a la definició.

Vegeu

expressions

lligant identificadors amb expressions

 let pi = 4. *. atan 1. ;; 

 (* encaix de tuples i registres *)

 let (v_a, v_b) = (1, 2) ;; (* val v_a : int = 1
 val v_b : int = 2
 *)
 let v_a, v_b = 1, 2 ;; (* sense parèntesi també val: la coma és el constructor de tupla *)

 type el_meu_tipus = {a:int; b:float} ;; (* registres *) 
 let el_meu = { a = 2; b = 3.5 } ;;
 let {a = v_a; b = v_b } = el_meu ;; (* val v_a : int = 2
 val v_b : float = 3.5
 *)

restricció de tipus

 ''expr'' : ''tipus''

 (* (#) restricció de paràmetres a ''class type'' (signatures d'objectes 
 i ''interfaces'') *)

 ''paràmetre'' : # ''super_classe_o_interface''

 (* (:>) coerció a tipus de classe menys especialitzat (''up-cast'')
 (superclasses i ''class type''s) -- secció [[#herència|Herència]] i següents *)

 ''expr_subtipus'' :> ''super_tipus_de_classe''

alternatives

 if ''expr'' then ''expr'' else ''expr'' ;;

 match ''expr'' with 
 ''patró'' when ''expr'' -> ''expr''
 | ''patró'' | ''patró'' | ''patró'' when ''expr'' -> ''expr''
 ...
 ;;

declaracions locals

amb àmbits successius de visibilitat

 let resultat = let ''declaració'' in (* àmbit més extern *)
 let ''declaracio2'' in (* àmbit intermedi *)
 ''expr'' ;; (* àmbit intern *)

funcions

 let suma x y = x + y ;; (* val suma : int -> int -> int = <fun> *)

 (* funció recursiva, ''rec'' permet fer referència al nom de la funció *)
 let rec fact n = match n with 
 0 -> 1 
 | m -> m * fact (m -1) 
 ;; (* val fact : int -> int = <fun> *)

(* lligam amb funció anònima, clàusula function definició per encaix de patrons (pattern-matching)
clàusula fun definició per paràmetres
*)

 let rec fact = function 
 | 0 -> 1
 | n -> n * fact (n-1)
 ;;

 (* definició simultània (''and'') amb crides circulars, 
 ''rec'' permet fer referència als identificadors definits *)
 let rec parell = function
 | 0 -> true
 | n -> senar (n-1)
 and senar = function
 | 0 -> false
 | n -> parell (n-1)
 ;; (* val parell : int -> bool = <fun>
 val senar : int -> bool = <fun>
 *)

operadors de funcions

Contràriament a ML i al Haskell no n'hi ha.

 (* composició de funcions, predefinit: ''compose'' *)
 (* no hi ha cap operador específic per la composició *)
 let compose f g = function x -> f(g(x));;

La composició de funcions en un llenguatge estricte, genera estructures intermèdies i és preferible resoldre el problema de la desforestació fusionant manualment les operacions en una funció amb un sol bucle.

La biblioteca Batteries defineix (-|) com a operador de composició.

pas de paràmetres etiquetat

• per nom

 (* amb pas de paràmetres per nom (l'ordre dels param. es pot alterar)
 ~nomparam:argument o ~nomparam com a abrev. de ~nomparam:nomparam 
 ~ es fa amb les tecles AltGr+4 *)
 let rec fact ~num:n = match n with 
 0 -> 1 
 | m -> m * fact ~num:(m -1) 
 ;;

L'opcio de compilació -nolabels requereix l'ordenació estricta dels paràmetres a la crida (ignora les etiquetes de paràmetres no opcionals).

paràmetres opcionals

• paràmetres opcionals

let salt ?incr x = (* ? prefixa el param. opcional formal *)
 match incr with
 | None -> x * 2 (* cas de None: el param. actual no hi era *)
 | Some y -> x + y (* cas de Some: el param. actual sí que hi era *)
 ;; (* val salt : ?incr:int -> int -> int = <fun> *)

(* ús *)
let () = let r = salt ~incr:1 2 (* ~ prefixa el param. opcional actual *)
 in print_int r ;
 print_endline "" ;;

Requeriment: un paràmetre opcional ha d'ésser seguit, com a mínim, d'un paràmetre anònim (no etiquetat), el qual tanca la possible seqüència de paràmetres opcionals.

• paràmetres opcionals amb valor per omissió

let salt ?(incr = 1) x = 
 x + incr ;; (* val salt : ?incr:int -> int -> int = <fun> *)

operadors

Permet l'ús en prefix (entre parèntesis) o bé infix dels operadors binaris.

 (* definició *)
 let (++) : 'a list -> 'a list -> 'a list = fun x y -> x @ y ;;

 (++) [1; 2] [3; 4] (* ús en posició prefix *)

 [1; 2] ++ [ 3; 4] (* ús en posició infix *)

El caràcter inicial de l'operador determina la seva precedència (per exemple els definits començant per '*' tenen la mateixa precedència dels operadors multiplicatius). Vegeu Taula de Precedències i associativitat dels operadors

excepcions

 exception ELlistaBuida of string ;;

 let obtenir_cap llista = match llista with
 [] -> raise (ELlistaBuida "dins obtenir_cap")
 | (cap :: _) -> cap
 ;;

 let la_meva_llista = [] ;;

 let res : 'a option = 
 try (
 Some (obtenir_cap la_meva_llista)
 )
 with
 | ELlistaBuida msg -> print_endline ("ELlistaBuida: tururut " ^ msg); None
 | _ -> print_endline "altra excepció"; None
 ;;

 (* funcions per llançar Excepcions típiques *)

 failwith "motiu de la fallada" (* llança exc. Failure *)

 invalid_arg "rutina rut, segon paràmetre" (* llança exc. Invalid_argument *)

Programació imperativa

La que modifica l'estat.

registres amb camps mudables

type persona = {nom:string; mutable edat : int} ;;
let joan = {nom = "Joan"; edat = 30} ;;
let aniversari (p:persona) = 
 p.edat <- p.edat +1 ;; (* retorna unit *)
aniversari joan ;;
print_int joan.edat ;;

Referències

• ref introdueix una referència (punter) a l'allotjament d'un altre objecte
• (!) és l'operador invers que ens revela el valor de l'objecte referit per la variable
• (:=) assigna un valor a l'objecte referit per la variable

 let a = ref 5 ;;
 let a := !a +1 ;; (* assignació -- qualsevol assignació retorna ''unit'' com a valor d'expressió*)
 let resultat = a := !a + 1 (* retornaria ''unit'' *)
 ; !a (* ara retornarà el valor allotjat *)
 ;;

efectes laterals

let _ = print_endline "abc" ;; (* el patró comodí '_' obvia el resultat *)

let () = ignore (expressió) ;; (* ignore descarta el resultat, retorna Unit *)

let a = print_string "bla bla bla\n"; "nou_valor a retornar" ;; (* efectes laterals i resultat a la mateixa clàusula *)

let imprimeix_llista_de_sencers_amb_separador llista sep =
 print_int (List.hd llista); (* imprimeix el cap *)

 (* imprimeix la resta d'elements prefixant-hi el separador *)
 (* List.iter : ('a -> unit) -> 'a list -> unit *)

 List.iter (Printf.printf "%s%d" sep) (List.tl llista) (* aplicació parcial de ''(printf "%s%d")''
 deixant un dels paràmetres per al mapeig amb List.iter *)
 ;;

imprimeix_llista_de_sencers_amb_separador [1;2;3] ", " ;;

1, 2, 3- : unit = ()

control imperatiu

expressió_while ::= "while" expr_booleana "do" expr_amb_efectes_laterals "done"

expressió_for ::= "for" identificador "=" expr_int ("to" ∣ "downto") expr_int "do" expr_amb_efectes_laterals "done"

let sequencia i = if i <= 4 then Some i else None ;;
let corrent = Stream.from sequencia ;;

let fi = ref false ;;

while not !fi do
 match (Stream.peek corrent) with (* Stream.peek consulta el primer *)
 | Some v -> let _ = Printf.printf "\n%d" v in
 Stream.junk corrent (* Stream.junk escapça el corrent (treu el primer) *)
 | None -> fi := true
done ;;

Orientació a objectes (aspectes imperatiu i funcional)

Vegeu Facilita objectes immediats d'una sola instància i classes d'objectes immutables o mudables.

• Els camps (clàusula val) són privats, accessibles només per als mètodes propis o de classes derivades.
• Els mètodes poden contenir el modificador private.
• La clàusula object admet la declaració d'una ref. a la instància, anomenada habitualment self com a object (self) ... end
• Poden incorporar una clàusula d'inicialització (initializer)
• Objectes d'una sola instància (ang: singleton) ometent la clàusula class

objectes immediats (d'una sola instància)

let obj = object
 val factor = 5 (* camp de la instància (accés privat) *)
 method mult_per_factor x = x * factor
 end ;;

obj#mult_per_factor 4 ;;
- : int 20

classes d'objectes

• tots els camps són d'accés privat
• new en genera una instància.

class rectangle (x:float) (y:float) = object
 val area = (x *. x) +. (y *. y) (* camp de la instància (accés privat) *)
 method obtenir_area = area
 end ;;

let nou_rect = new rectangle 3. 4. ;;

nou_rect#obtenir_area ;;
- : float 25.0

objectes mudables

Incorporant el qualificatiu mutable als camps

Pot incorporar una clàusula d'inicialització initializer que el generador new executa.

El desallotjament automàtic fa innecessaris els destructors. Malgrat això, es pot registrar una funció com a finaliser al recollidor de brossa.

(* finalitzadors *)
let f = fun x -> ... ;; let v = ... in Gc.finalise f v

class pila_de_sencers =
 object 
 val mutable la_llista : int list = [] (* camp de la instància, accés privat *)
 method apila x = 
 la_llista <- x :: la_llista
 method lleva = 
 let primer = List.hd la_llista in
 la_llista <- List.tl la_llista ;
 primer
 method private mida = (* privat: accessible només des de la mateixa classe *) 
 List.length la_llista
 method es_buida = (la_llista = [])
 initializer (* new com a constructor l'inicialitza *)
 print_endline "pila inicialitzada" 
 end;;

let p = new pila_de_sencers ;; (* "pila inicialitzada"
 val p : pila_de_sencers = <obj> *)

(* paràmetres de funció
-- let nom_funció (param : classe_tal) -- sense prefix, el tipus del param. ha de ser exactament classe_tal
-- let nom_funció (param : #classe_tal) -- cas de prefix '#', el tipus del param. pot ésser subtipus de classe_tal
* )

let omple (s: #pila_de_sencers) = 
 for i = 1 to 5 do
 s#apila i
 done;;

let buida (s: #pila_de_sencers) =
 while not s#es_buida do
 Printf.printf "Hem llevat %d de la pila.\n" s#lleva
 done;;

Execució a l'intèrpret ocaml

# p ;;
- : pila_de_sencers = <obj>
# omple p ;;
- : unit = ()
# buida p ;;
Hem llevat 5 de la pila.
Hem llevat 4 de la pila.
Hem llevat 3 de la pila.
Hem llevat 2 de la pila.
Hem llevat 1 de la pila.
- : unit = ()
# 

actualització funcional dels objectes immutables

La construcció {< ... >} permet l'actualització funcional en una nova instància, retornant-ne un clon actualitzat.

class passa_anys (edat_ini:int) =
 object
 val edat = edat_ini
 method aniversari = {< edat = edat +1 >} (* clonar i actualitzar *)
 method imprimeix = print_string "edat: "
 ; print_int edat
 ; print_newline ()
 end ;;

let joan = new passa_anys 10 ;;

let _ = joan#aniversari#imprimeix ;;

classes abstractes

Els mètodes es poden fer abstractes (pendents d'especificar en classes derivades) amb la qualificació "virtual". Les classes amb mètodes virtuals han de ser declarades virtuals.

class virtual punt_abstracte x_init =
 object (self)
 val mutable virtual x : int
 method virtual get_x : int
 method get_dist = self#get_x - x_init
 end ;;

class point x_init =
 object
 inherit punt_abstracte x_init
 val mutable x = x_init
 method get_x = x
 end;;
 (* tipus resultant: class point : int -> object 
 val mutable x : int 
 method get_dist : int 
 method get_x : int 
 end *)

herència

Les classes poden tenir herència múltiple. En cas de col·lisió de noms de mètode heretats, preval l'heretat darrer.

(* provant a l'intèrpret ocaml *)

class punt (x_inicial: float) (y_inicial: float) =
 object (self)
 val mutable x = x_inicial
 val mutable y = y_inicial
 method desplassa delta_x delta_y = (* la ç de desplaça no s'admet 
 als ident. UTF-8 (vegeu lèxic) *)
 x <- x +. delta_x ;
 y <- y +. delta_y
 method imprimeix =
 Printf.printf "posició %.2f %.2f\n" x y
 end ;;

type color = Verd | Roig | Blau ;;

let string_of_color = function
 Verd -> "Verd"
 | Roig -> "Roig"
 | Blau -> "Blau"
 ;;

class acolorit (c_inicial: color) = 
 object (self)
 val mutable color = c_inicial
 method pinta nou_color =
 color <- nou_color
 method imprimeix =
 print_endline ("color: " ^ (string_of_color color))
 end ;;

class punt_acolorit (x:float) (y:float) (c:color) = 
 object (self)
 inherit punt x y as super_punt
 inherit acolorit c as super_acolorit
 method imprimeix =
 super_punt#imprimeix ;
 super_acolorit#imprimeix 
 end ;;

let p_acolorit = new punt_acolorit 1.0 2.0 Verd ;;

p_acolorit#imprimeix ;; (* posició 1.00 2.00
 color: Verd
 - : unit = () *)

Interfícies d'objectes

A l'estil dels Interface de Java, designen el conjunt de tipus que implementen la signatura descrita amb class type.

(* seguint l'anterior codi a l'intèrpret ocaml *)

class type imprimible =
 object
 method imprimeix : unit
 end ;;

let imprim_test (obj : #imprimible) = obj#imprimeix ;; (* val imprim_test : #imprimible -> unit = <fun> *)

(* El tipus de punt_acolorit és subtipus de imprimible perquè n'inclou els mètodes i camps (en cas que n'hi hagi). *)

imprim_test p_acolorit ;; (* posició 1.00 2.00
 color: Verd
 - : unit = () *)

let p_ras = new punt 1.5 1.5 ;; (* punt ras *)

imprim_test p_ras ;; (* posició 1.50 1.50
 - : unit = () *)

Col·leccions de valors amb funcionalitat comuna

Per exemple, llistes amb elements d'aquells tipus que implementin una funcionalitat determinada per una interfície. Cal fer un up-cast (caracterització a tipus menys especialitzat) de cadascun dels elements al tipus de la interfície.

(* seguint les seccions anteriors *)

(* caracterització a tipus menys especialitzat (''up-cast''), 
 en aquest cas un interface *)
let cast_a_imprimible cp = (cp :> imprimible) ;;
 (* val cast_a_imprimible : #imprimible -> imprimible = <fun> *)

(* col·leccions homogènies *)

let coleccio_d'imprimibles = [ cast_a_imprimible p_ras; (p_acolorit :> imprimible)] ;; (* - : imprimible list *)

let _ = List.iter imprim_test coleccio_d'imprimibles ;; (* iteració de imprim_test a la llista *)

llistes obertes d'elements etiquetats

Unió discriminada oberta (sense definició prèvia de tipus)

let coleccio_etiquetada = [`Punt p_ras; `Punt_acolorit p_acolorit] ;;

let rec tracta_col_etiquetada = function
 | [] -> ()
 | `Punt (p:punt) :: cua ->
 p#desplassa 1.0 1.0 ;
 p#imprimeix ;
 tracta_col_etiquetada cua

 | `Punt_acolorit (p:punt_acolorit) :: cua ->
 p#pinta Blau ;
 p#desplassa 1.0 1.0 ;
 p#imprimeix ;
 tracta_col_etiquetada cua
 ;;

classes amb parametrització de tipus (genèrics)

Vegeu

class parell_de_sencers (x: int) (y: int) =
object
 method get_x = x
 method get_y = y
end ;;

let parelleta_de_sencers = new parell_de_sencers 5 3 ;;

class ['a, 'b] parell_de_tipus_generic (x: 'a) (y: 'b) =
object
 method get_x = x
 method get_y = y
end ;;

let parelleta_de_dos = new parell_de_tipus_generic 5 3.2 ;;
 (* val parelleta_de_dos : (int, float) parell_de_tipus_generic = <obj> *)

(* herència *)
class ['a, 'b] parell_de_classe_generica_derivada (x: 'a) (y: 'b) =
object
 inherit ['a, 'b] parell_de_tipus_generic x y
 (* ... *)
end ;;

let parelleta_del_derivat = new parell_de_classe_generica_derivada 7.5 9.5 ;;

(* funció que retorna resultat de tipus diferent
 segons la instanciació de l'objecte de la classe genèrica *)

let obtenir_x (p : ('a, 'b) #parell_de_tipus_generic) = p#get_x ;;

obtenir_x parelleta_de_dos ;;
- : int 5

obtenir_x parelleta_del_derivat ;;
- : float 7.5

restriccions als paràmetres de funcions i de classes

class type imprimible = (* interfície "imprimible" (signatura) *)
 object
 method imprimeix : unit
 end ;;

(* als paràmetres de funcions *)

let test_impressio (obj: #imprimible) = obj#imprimeix ;;

(* als paràmetres de les classes *)

class classe_amb_component_imprimible (obj_ini: #imprimible) = object (self:'c)

 constraint 'c = #imprimible (* requeriment que la classe implementi l'interface *)

 val obj = obj_ini
 method imprimeix = obj#imprimeix
end ;;

(* als paràmetres de tipus de classes genèriques *)

class ['a] classe_genèrica_amb_component_imprimible (obj_ini: 'a) = object
 constraint 'a = #imprimible
 val obj = obj_ini 
 method imprimeix = obj#imprimeix
end ;;

constructors de còpia

• Oo.copy crea una còpia superficial (la que no duplica els valors referits per punters ref).

class classe_amb_copia =
 object (self)
 method copy = Oo.copy self
 end;;

Mòduls

Un fitxer de codi sense clàusula module es considera un mòdul en si mateix i el seu nom de mòdul és el del fitxer amb la primera lletra majúscula.

Per fer-ne servir un identificador cal prefixar-lo: "Nom_fitxer.ident"; per incorporar tots els seus identificadors a l'àmbit actual s'utilitza la clàusula open

 open Nom_fitxer (* importa l'espai de noms del mòdul Nom_fitxer *)
(* o també *)
 let open Nom_fitxer in (* importació d'àmbit local, versió 3.12 *)
 ...

La clàusula module introdueix un submòdul que s'adreça externament com a Nom_fitxer.Nom_modul

 (* fitxer nom_fitxer.ml *)
 module Intern =
 struct
 let ident = 3 
 end ;; 

 (* des de dins del fitxer, ens hi referirem per Intern *)
 print_endline ("resultat: " ^ (string_of_int Intern.ident)) ;;

 (* des d'un altre fitxer : *)
 open Nom_fitxer.Intern

Compilació

En una compilació els fonts s'han d'especificar en ordre tal que si Mòdul_A crida Mòdul_B, Mòdul_B ha de precedir Mòdul_A.

En cas que les referències entre mòduls fossin circulars, cal generar i compilar primer els fitxers de signatura (secció següent).

 (* compilació a codi intermedi "bytecode" (per executar la tasca 
 caldrà la presència de l'intèrpret de bytecode ocamlrun *)

 ocamlc modul_B.ml modul_A.ml -o nom_tasca 

 (* En executar la tasca en bytecode, crida a l'intèrpret *)
 ./nom_tasca arg1..argn

 (* execució des de l'intèrpret *) 
 ocamlrun nom_tasca arg1..argn
.

 (* compilació a codi nadiu *)
 ocamlopt modul_B.ml modul_A.ml -o nom_tasca

 ./nom_tasca arg1..argn

També es pot compilar a fitxer biblioteca, especificant -a

(* compilació a biblioteca de codi intermedi (bytecode) *)
ocamlc -a modul_B.ml modul_A.ml -o nom_llib.cma 

(* compilació a biblioteca de codi nadiu *)
ocamlopt -a modul_B.ml modul_A.ml -o nom_llib.cmxa

Compilació amb biblioteques del sistema de paquets

per exemple la biblioteca de tractament de tires de caràcters Unicode del paquet "Camomile" incorporada amb el gestor de paquets Findlib. o la distribució en codi font GODI

(* fitxer mon.ml (exemple de prova) *)
module CAM = CamomileLibrary.Default.Camomile ;;
let text = "Món" ;;
let _ = Printf.printf "UTF8.length '%s' : %d\n" text (CAM.UTF8.length text) ;
 Printf.printf "String.length '%s' : %d\n" text (String.length text) ;;

• ocamlfind, interfície del gestor de paquets, proporciona directoris, biblioteques i opcions al compilador segons la info. del fitxer META del paquet.

ocamlfind ocamlc -package camomile -linkpkg mon.ml -o mon

o amb compilació i relligat separats

ocamlfind ocamlc -c -package camomile mon.ml (* compilació, genera objecte mon.cmo *)
ocamlfind ocamlc -package camomile -linkpkg mon.cmo -o mon (* relligat (ang:link) *)

a Linux amb la codificació descrita a la variable d'entorn LANG = ca_ES.UTF-8

./mon 

UTF8.length 'Món' : 3
String.length 'Món' : 4

"CamomileLibrary" NO és el nom del fitxer biblioteca, és un mòdul generat amb l'opció -pack del compilador (empaqueta com a submòduls els mòduls esmentats com a paràmetres). Aquest sistema no és regla general dels paquets.

(* extracte del Makefile del paquet Camomile *)
camomileLibrary.cmo camomileLibrary.cmi : $(OBJECTS)
$(OCAMLC) $(BOPTIONS) -pack -o camomileLibrary.cmo $(OBJECTS) $(INCLUDES)

Generació d'intèrprets personalitzats

OcamlMkTop permet crear avaluadors d'expressions OCaml (intèrprets o Toplevels en argot OCaml) amb mòduls i biblioteques precarregats.

A voltes dona millor informació d'errors en cas de manca d'adequació de crides Ocaml a biblioteques del sistema subjacent.

Incorporant l'exemple anterior

ocamlfind ocamlmktop -package camomile -linkpkg mon.cmo -o ocaml-mon

Signatura d'un mòdul

Seqüència d'especificacions de tipus dels identificadors exportats per un mòdul.

Generació partint del codi font

En cas que interessi declarar d'accés privat (d'ús intern) algun identif. d'un mòdul-fitxer, generarem un fitxer amb la seva signatura amb la comanda següent, redirigint la sortida:

ocamlc -i fitxer_a.ml > fitxer_a.mli

Com que només s'exporten els identificadors presents a la signatura, editarem el .mli eliminant les declaracions que volem d'accés privat, i el compilarem amb ocamlc, generant el .cmi (interfície compilada)

(* cas de compilació a codi nadiu *)
ocamlc -c fitxer_a.mli (* genera interfície compilada .cmi *)
ocamlopt -c fitxer_a.ml (* genera objecte de codi nadiu .cmx *)
ocamlopt fitxer_a.cmx principal.ml -o nom_tasca (* genera executable nadiu *)

(* cas de compilació a codi intermedi (bytecode) *)
ocamlc -c fitxer_a.mli fitxer_a.ml (* genera interfície compilada .cmi i objecte bytecode .cmo *)
ocamlc fitxer_a.cmo principal.ml -o nom_tasca (* genera executable bytecode *)

amb signatura explícita

module NomMòdul : Signatura 

(:) equival a l'adscripció opaca del ML Estàndard quedant els tipus tan visibles com ho siguin a la signatura, i quedant d'accés privat els elements de l'estruct. no presents a la signatura.

module Intern :
 sig 
 val obtenir_privat : unit -> int 
 end 
 =
 struct
 let el_meu_privat = 3 
 let obtenir_privat () = el_meu_privat
 end ;;

o també

module type SignatIntern =
 sig 
 val obtenir_privat : unit -> int 
 end ;;

module Intern : SignatIntern =
 struct
 let el_meu_privat = 3 
 let obtenir_privat () = el_meu_privat
 end ;;

composició de signatures

A partir de v3.12: herència (include) múltiple i substitució de tipus eliminant la instrucció type interna de les signatures incloses.

module type SigDelMeuComponent =
 sig
 type u
 include Imprimible with type t := u (* v. 3.12 (substitució del tipus
 eliminant la instr. type interna) *)
 include Ordenable with type t := u
 end

Estructures paramètriques: Functors

Vegeu ref.

module type Igualable =
 sig
 type t
 val iguals: t -> t -> bool
 end ;;

module type SigConjunt =
 sig
 type tip_elem 
 type t
 val buit : t
 val es_membre: tip_elem -> t -> bool
 val afegeix: tip_elem -> t -> t
 end ;;

module type SigConjuntLlistaDIgualables = functor (E: Igualable) ->
 (SigConjunt with type tip_elem = E.t 
 and type t = E.t list
 ) ;;

module ConjuntLlistaDIgualables : SigConjuntLlistaDIgualables = functor (E: Igualable) ->
 struct
 type tip_elem = E.t 
 type t = E.t list
 let buit = ([] : E.t list)

 let rec es_membre = fun (elem:E.t) (conj :E.t list) -> match conj with
 | [] -> false
 | cap :: cua -> (E.iguals elem cap) || (es_membre elem cua)
 ;;

 let afegeix = fun (elem :E.t) (conj :E.t list) -> if not (es_membre elem conj) 
 then elem :: conj 
 else conj
 end ;;

module Sencers =
 struct
 type t = int 
 let iguals: t -> t -> bool = fun a b -> a = b
 end ;;

module Reals =
 struct
 type t = float
 let iguals: t -> t -> bool = fun a b -> compare a b = 0
 end ;;

module type SigConjuntLlistaDeSencers = (SigConjunt with type tip_elem = Sencers.t 
 and type t = Sencers.t list
 ) ;;

module ConjuntLlistaDeSencers = ConjuntLlistaDIgualables (Sencers) ;;

module ConjuntLlistaDeReals = ConjuntLlistaDIgualables (Reals) ;;

Serialització

Amb el mòdul Marshal.

Autodocumentació

Els comentaris entre (** i *) es poden fer servir per generar un fitxer d'autodocumentació mitjançant l'eina ocamldoc

Els comentaris entre (* i *) no entren a l'autodocumentació.

S'hi poden incloure camps estàndard per documentar el mòdul i els paràmetres de les definicions. (els tipus no cal posar-los-hi que ja surten automàticament) com ara

@author text
@version text
@param rol descripció (* no cal posar-hi tipus, ja l'obté de la def. *)
@return descripció
@raise Excepció descripció
@see url (vegeu ..)
@since text (des de versió tal)
@deprecated text (obsolet s'avisa que aquesta funció ...)

Vegeu-ne l'ús a l'exemple més avall. Un exemple, amb el fitxer de signatura i sense, seria

ocamldoc -html modul.ml
o bé
ocamldoc -html modul.ml -intf modul.mli

Generaria els fitxers de documentació Modul.html i type_Modul.html

Arrencada

Vegeu

(* fitxer arrenca.ml, utilitza mòduls Sys i Arg *)
(* prog. d'anàlisi de línia d'ordres *)

let nomprog = Sys.argv.(0) ;; (* argc = Array.length Sys.argv *)

let usage_msg = Printf.sprintf "Ús: %s -v -o sortida --num 10 fitxer_a fitxer_b\n" nomprog ;;

(* variables per a opcions i paràmetres *) 
let ref_flag_v = ref false ;;
let ref_opcio_o = ref "" ;;
let ref_opcio_num = ref 0 ;;
let ref_fitxers = ref ([] : string list) ;;

(* especificació d'opcions: llista de (opció, comanda : Arg.spec, text_d'ajuda) *)
let spec_opcions = [ ("-v", Arg.Set ref_flag_v, "versió") ;
 ("-o", Arg.Set_string ref_opcio_o, "output") ;
 ("--num", Arg.Set_int ref_opcio_num, "numeric")
 ] ;;

(* paràmetres posteriors a les opcions, apilar-los a !ref_fitxers, quedaran en ordre invers *)
let en_llegir_arg arg = ref_fitxers := arg :: !ref_fitxers ;;

(* capgira la llista per recuperar-ne l'ordre *)
let obtenir_args_de_comanda () = List.rev !ref_fitxers 

let processa_arg arg = Printf.printf "tracta param. %s\n" arg ;;

let run = Arg.parse spec_opcions en_llegir_arg usage_msg 
 ; Printf.printf "flag_v: %B\n" !ref_flag_v 
 ; Printf.printf "opcio_o: %s\n" !ref_opcio_o 
 ; Printf.printf "opcio_num: %d\n" !ref_opcio_num 
 ; List.iter processa_arg (obtenir_args_de_comanda ()) (* aplica funció a params. retornant unit *)
 ;;
(* fi de fitxer *)

compilació

ocamlc -o arrenca arrenca.ml

./arrenca -v -o sortida --num 10 fitxer_a fitxer_b

dona la següent sortida

flag_v: true
opcio_o: sortida
opcio_num: 10
tracta param. fitxer_a
tracta param. fitxer_b

Altres sistemes:

• Alain Frish Getopt Arxivat 2009-04-05 a Wayback Machine. a l'estil de GNU GetOpt.

API Estàndard

Les operacions predefinides són al mòdul Pervasives, obert d'entrada.

Els tipus predefinits s'esmenten aquí.

Les biblioteques estàndards s'especifiquen aquí

Extensions dels tipus de fitxers

de fonts

.ml

fitxer font

.mli

fitxer d'interfície

.mll

document de lèxic per al generador d'analitzadors de lèxic (ocamllex)

.mly

document de gramàtica per al generador d'analitzadors gramaticals (ocamlyacc)

compilats

.cmo

fitxer de codi objecte bytecode (codi intermedi)

.cmi

fitxer d'interfície, compilat

.cmx

fitxer de codi objecte nadiu (propi de l'arquitectura del processador)

biblioteques

.cma

biblioteca de codi objecte bytecode de relligat estàtic (en temps de compilació)

.cmxa

biblioteca de codi objecte nadiu de relligat estàtic

.cmxs

biblioteca de codi objecte nadiu de relligat dinàmic (com .dll (a windows)/.so (a unix)) (només per a la plataforma amd64 (x86-64))

Gestió de paquets

Findlib

El gestor de paquets Findlib funciona només sobre sistemes Unix. Vegeu enllaços.

El fitxer de projecte del paquet duu per nom META.

Per instal·lar un paquet precompilat, descarregat manualment:

ocamlfind install nom_del_paquet camí_al_fitxer_META

Per especificar-lo en la compilació vegeu secció més amunt #Compilació amb biblioteques del sistema de paquets

Distribució GODI

GODI és un rebost de paquets de codi font que en facilita la instal·lació i actualització compilant a destinació.

Incorpora un programa anomenat godi_console que proporciona una interfície de menús en una consola de comandes, per a la selecció, instal·lació i actualització dels paquets

A l'hora d'instal·lar un paquet, cal fer primer l'operació test per comprovar si manquen paquets dels quals depèn, que haurem d'assenyalar "per instal·lar" individualment.

Per anul·lar les operacions GODI marcades, si no ens en sortim, cal cercar l'arxiu "build/wishes.txt" de la instal·lació GODI i buidar-lo o eliminar-lo.

Els paquets de distribució Godi poden tenir un nom lleugerament diferent del nom amb Findlib (per exemple godi-camomile per al paquet camomile). Per utilitzar-los en compilació cal fer servir el nom original del paquet (per exemple camomile) i el sistema ja descrit per al Findlib.

Compartint recursos

En cas d'executar més d'un programa ocaml alhora, de cara a minimitzar l'ús de memòria hi ha les següents opcions:

Un únic gestor de memòria

La compilació a bytecode permet tenir una única instància del gestor de memòria i interfase amb el sistema operatiu. el programa ocamlrun interpreta el codi intermedi.

Relligat dinàmic amb biblioteques

Vegeu ref. ocamlmklib genera biblioteques estàtiques i dinàmiques partint d'objectes i biblioteques de codi OCaml i codi C.

Portabilitat

El codi intermedi (bytecode) pot córrer a, pràcticament, qualsevol plataforma compatible amb POSIX amb un compilador compatible amb ANSI-C.

La llista oficial de plataformes suportades aquí.

JoCaml

JoCaml és una extensió del llenguatge que implementa l'àlgebra de processos CSP anomenada "càlcul Join" i facilita la concurrència per pas de missatges amb sincronització per encaix de patrons per a sistemes distribuïts amb migració de processos.

OCaml sobre JavaVM

Amb el programari OCamlJava Requereix JVM >= 1.6

• N'és un exemple l'intèrpret en una applet aquí.

export OCAMLJAVA=carpeta_distrib_ocamljava/bin

Execució de codi intermedi OCaml (projecte Cadmium)

ocamlc hola.ml -o hola # compilació a codi intermedi

java -jar $OCAMLJAVA/ocamlrun.jar hola # execució a JVM de bytecode ocaml

Cadmium per a l'Android: joecaml constitueix una reimplementació per a una versió més antiga de Java, la 1.5 compatible amb Android. (Cadmium de OCamlJava requereix Java 1.6)

Compilació a codi intermedi JVM (projecte Cafesterol)

(amb "-standalone" incorpora totes les biblios necessàries a l'arxivador .jar de sortida)

java -jar $OCAMLJAVA/ocamljava.jar hola.ml -o hola.jar -standalone

java -jar hola.jar # execució de bytecode JVM

OCaml a Javascript

ocamljs

rerefons de compilador generant Javascript per al compilador ocaml

js_of_ocaml

traductor de codi intermedi ocamlc a javascript

OCaml per a l'iPhone / iPad

• Compilador creuat per a l'iPhone/iPad., funciona integrat amb l'entorn de desenvolupament Xcode per als ordinadors de l'Apple.
• Exemple d'aplicació per a l'iPad

OCaml a l'Android

• OCaml Toplevel: intèrpret (de Keigo Imai) descarregable des del Google Market

• Cadmium de OCamlJava per a l'Android

OCaml sobre Xen

• OpenMirage és una implementació per desenvolupar micronuclis servidors d'aplicacions Núvol d'internet sobre l'hipervisor Xen (sense sistema operatiu).

Exemples

Ent./Sortida

(** fitxer volca_fitxer.ml (Autodocumentació)
 especifiquem els tipus de sortida de les rutines 
 per assegurar-ne la comprovació a les diferents branques,
 els tipus dels params. d'entrada els dedueix de les operacions involucrades 
 .- les operacions sense prefix de mòdul les trobareu al Pervasives
 @author jo i en pitus
 @version 1.0
 *)

(**
 llegeix una línia i l'escriu
 @param inp canal d'entrada
 @raise End_of_file fi de fitxer
 *)
let volca_linia (inp:in_channel) : unit =
 let línia = input_line inp in
 print_endline linia
 ;;

(**
 llegeix d'un canal d'entrada
 @param inp canal d'entrada
 *)
let volca_canal inp : unit =
 try (while true do 
 volca_linia inp
 done
 )
 with 
 End_of_file -> print_endline "\n-- fi de fitxer"
 | _ -> print_endline "\n-- altra excepció"
 ;;

(**
 obre el fitxer comprovant error
 @param nom_fitxer nom del fitxer
 @return possible canal d'entrada
 *)
let obre_fitxer nom_fitxer : in_channel option =
 try (
 let inp = open_in nom_fitxer in
 Some inp
 )
 with _ -> let _ = Printf.printf "Error en obrir fitxer %s per llegir\n" nom_fitxer in 
 None
 ;;

(**
 volca el fitxer especificat si és que existeix
 @param nom_fitxer nom del fitxer
 *)
let volca_fitxer nom_fitxer : unit =
 if not (Sys.file_exists nom_fitxer)
 then Printf.printf "El fitxer de nom %s no existeix\n" nom_fitxer
 else let possible_inpc = obre_fitxer nom_fitxer in
 match possible_inpc with
 None -> ()
 | Some inpc -> volca_canal inpc ;
 close_in inpc
 ;;

(**
 comprova que la tasca té un argument i el pren de nom de fitxer a volcar
 *)
let main = let nom_prog = Sys.argv.(0) in
 if Array.length Sys.argv <> 2 
 then Printf.printf "ús: %s nom_fitxer\n" nom_prog
 else volca_fitxer Sys.argv.(1) 
 ;;

Compila, executa, genera interfície (signatura) i genera fitxers d'autodocumentació (de la implementació nom-amb-primera-lletra-majúscula.html i de la interfície type_nom-amb-primera-lletra-majúscula.html)

ocamlc volca_fitxer.ml -o volca_fitxer

./volca_fitxer nom_fitxer

ocamlc -i volca_fitxer.ml > volca_fitxer.mli

ocamldoc -html volca_fitxer.ml -intf volca_fitxer.mli

Llistes d'avaluació tardana

Estalvien espai en el tractament de llistes llargues o infinites.

(* tipus de llista d'avaluació tardana (ang:lazy evaluation) *)

type 'a node_t =
 | Nil
 | Cons of 'a * 'a zlist_t
and 'a zlist_t = 'a node_t Lazy.t
;;

(** generador tardà de m elements; ''lazy'' deixa la generació en suspens *)

let rec genera_llista (m:int) :'a zlist_t =
 lazy (match m with
 | 0 -> Nil
 | n -> Cons (n, genera_llista (n-1))
 ) ;;

(** fold_left_tardà: fold_left sobre llista d'avaluació tardana;

 ''Lazy.force'' força l'avaluació del generador de la llista 
 obtenint-ne 1 elem.
 *)

let rec fold_left_tardà f acum (llista:'a zlist_t) =
 match (Lazy.force llista) with 
 | Nil -> acum
 | Cons (x, xs) -> fold_left_tardà f (f acum x) xs
;;

let op_binaria = fun (a:float) (b:int) -> a +. sqrt (float_of_int b) ;; (* qualsevol que interessi *)

let _ =
 Printf.printf "resultat: %.2f\n" (fold_left_tardà op_binaria 0. (genera_llista 100000)) 
;;

Interfície d'entorn gràfic -- Hola món a GTK amb Glade

Glade és una eina de disseny d'interfícies gràfiques d'usuari per a l'entorn GTK que desa el disseny en format GladeXML que els programes poden carregar fàcilment per instanciar-ne els elements gràfics i connectar-hi els gestors d'esdeveniments.

El programari lablgtk2 conté els connectors a les API de GTK i Glade així com un convertidor que del format GladeXML genera un mòdul OCaml amb la definició de la interfície. Per exemple, dissenyant al Glade una finestra de nom window1 amb l'etiqueta "Hola món" desant el fitxer com a hola_mon_interficie.glade.

A la versió més recent de Glade, cal especificar a les preferències, com a format de projecte, el libGlade (GladeXML v.2.0) en comptes del GtkBuilder que ve predeterminat.

lablgladecc2 hola_mon_interficie.glade > hola_mon_interficie.ml

(* fitxer hola_mon.ml *)

open Hola_mon_interficie

let en_sortir () = GMain.quit () ;;

let () =
 let w1 = new window1 () in (* crea instància de la finestra importada de "Hola_mon_interficie" *)
 let _ = w1#window1#connect#destroy ~callback:en_sortir in (* connecta el senyal de tancament ''on destroy'' *)
 w1#toplevel#show (); (* mostra la finestra *)
 GMain.Main.main () ;; (* engega el bucle de despatx de senyals *)

ocamlc -I +lablgtk2 lablgtk.cma lablglade.cma gtkInit.cmo hola_mon_interficie.ml hola_mon.ml -o hola_mon
./hola_mon

L'antic convertidor ml-glade que traduïa fitxers GladeXML versió 1, no ha sigut actualitzat a les versions de Glade actuals i ha quedat obsolet.

Composició de signatures

A partir de la versió 3.12 permet la inclusió múltiple de signatures mitjançant la substitució de tipus de la segona en endavant. Vegeu ref.

module type PUNT_ABSTRACTE =
sig
 type t
 val getX : t -> float
 val setX : float -> t -> t
 val modul: t -> float 
 val dist: t -> t -> float
end ;;

module type PUNT1D =
sig
 include PUNT_ABSTRACTE
 val nou: float -> t 
end ;;

module type PROP_Y =
sig
 type u
 val getY : u -> float
 val setY : float -> u -> u
end ;;

module type PUNT2D =
sig
 include PUNT_ABSTRACTE
 include PROP_Y with type u := t (* inclusió de signatures amb substitució de tipus v3.12 *)
 val nou: float -> float -> t
 val desplassaX: float -> t -> t
end ;;

module Punt1D : PUNT1D =
struct
 type t = { x: float}

 let nou x = {x}

 let getX {x} = x (* v3.12: encaixos {x} equivalents a {x=x} *)
 let setX nova_x p = {p with x = nova_x}

 let modul p = p.x
 let dist p q = modul { x = q.x -. p.x} 
end ;;

module Punt2D : PUNT2D = 
struct
 type t = { x:float; y: float}

 let nou x y = {x; y}

 let getX {x} = x
 let setX nova_x p = {p with x = nova_x}

 let getY {y} = y
 let setY nova_y p = {p with y = nova_y}

 let modul p = sqrt (p.x ** 2.0 +. p.y ** 2.0)

 let dist p q = modul { x = q.x -. p.x; y = q.y -. p.y} 

 let desplassaX dx ({x} as p) = {p with x = x +. dx} (* ''as pattern'' al revés del Haskell *)
end ;;

Productor / consumidor

Més info al manual "Unix systems programming in Objective Caml"

open Event

type info = Info of int | Plega

exception EFinal of string

let obtenir_hora : unit -> string = (* obtenir hora d'Unix.time *)
 fun () -> let open Unix in (* ''open'' local, versió 3.12 *)
 let tm = localtime (time ()) in
 Printf.sprintf "%02d:%02d:%02d" tm.tm_hour tm.tm_min tm.tm_sec

let productor : info channel -> unit =
 fun canal -> for valor = 3 downto 0 do
 Thread.delay 1.0
 ; sync(send canal (Info valor)) (* tramesa síncrona *)
 done

let consumidor : info channel * info channel -> unit =
 fun (canal1, canal2) ->
 try (while true do
 match sync (choose [receive canal1; receive canal2]) (* recepció síncrona amb selecció *)
 with
 | Info valor -> Printf.printf "%s - compte: %d \n" (obtenir_hora ()) valor 
 ; flush stdout

 | Plega -> raise (EFinal "s'ha acabat") (* excepció per sortir del bucle *)
 done
 )
 with 
 | EFinal msg -> Printf.printf "excep %s\n" msg
 ; flush stdout
 ;;

let main () = let canal1 = Event.new_channel () in
 let canal2 = Event.new_channel () in

 let consumidor_id = Thread.create consumidor (canal1, canal2) in
 let productor_id = Thread.create productor canal1 in (* pel canal1 *)

 Thread.join productor_id (* espera fi productor *)

 ; sync(send canal2 Plega) (* ordre de plegar al consumidor *) (* pel canal2 *)

 ; Thread.join consumidor_id (* espera fi consumidor *)

 ; print_string "Fi del programa\n"
 ;;

let _ = main ()

• Compilació amb fils d'exec. lleugers (del planificador de l'intèrpret) (Lightweight threads) (només a bytecode): ocamlc -vmthread

 ocamlc -vmthread -o prova_vmt unix.cma threads.cma prova.ml
 ./prova_vmt

• Compilació amb fils d'exec. del sistema (només a codi nadiu), en cas que els suporti: ocamlopt -thread

 ocamlopt -thread -o prova_ost unix.cmxa threads.cmxa prova.ml
 ./prova_ost

dona:

11:44:15 - compte: 3 
11:44:16 - compte: 2 
11:44:17 - compte: 1 
11:44:18 - compte: 0 
excep s'ha acabat
Fi del programa

STM - Memòria transaccional -- Emulació de les var. de sincronització TMVar del Haskell - GHC

Amb la biblioteca coThreads

A l'Ubuntu:

sudo apt-get install libcothreads-ocaml-dev

Vegeu també:

• MVars al Haskell
• STM al GHC

(* fitxer mvar.ml, adaptat dels exemples de cothreads *)
module Thread=Cothread
open Stm

type 'a mvar = 'a option tvar

(* -------- primitives similars a les del Haskell -------- *)

let new_empty_mvar () = tvar None

let take_mvar mv = 
 read_tvar mv >>= (function
 None -> retry
 | Some v ->
 write_tvar mv None >>= (function _ -> return v))

let put_mvar mv v =
 read_tvar mv >>= (function
 None -> write_tvar mv (Some v)
 | Some v -> retry)

(* -------- aplicació -------- *)

let productor mv =
 let c = ref 0 in
 while true do
 Thread.delay (Random.float 0.00005);
 atom (put_mvar mv !c);
 incr c
 done

let consumidor mv =
 while true do
 Printf.printf "Rebut %d\n" (atom (take_mvar mv));
 flush_all ();
 done

let main () =
 let mv = new_empty_mvar () in
 let prod_id = Thread.create productor mv in
 let consum_id = Thread.create consumidor mv in
 Thread.join prod_id; 
 Thread.join consum_id;
 ()

let () = main ()

• Compilació amb fils d'exec. lleugers (del planificador de l'intèrpret), a codi intermedi ocaml.

ocamlc -vmthread -o mvar-vmt cothreads.cma mvar.ml
./mvar-vmt

• Compilació amb fils d'exec. del sistema, a codi nadiu

ocamlopt -thread -o mvar-ost unix.cmxa cothreads.cmxa mvar.ml
./mvar-ost

Vegeu també

• Haskell llenguatge de programació funcional pur que facilita el paral·lelisme i l'aprofitament dels múltiples nuclis dels processadors actuals

Enllaços externs

• Web oficial de OCaml (anglès)