Vstup a výstup, práce se souborovým systémem,
výjimky, POSIX
IB016 Seminář z funkcionálního programování
Vladimír Štill, Martin Ukrop
Fakulta informatiky, Masarykova univerzita
Jaro 2016
IB016: Cvičení 03 Jaro 2016 1 / 10
Vstup a výstup: opakování
běžné funkce referenčně transparentní
→ nemohou pracovat se vstupem/výstupem
IO funkce (akce), typový konstruktor IO zabudovaný v jazyce
getLine :: IO String
putStrLn :: String -> IO ()
z IO není úniku, funkce volající IO akci nemůže vracet typ bez
konstruktoru IO
hodnoty zabaleny, extrakce v do bloku nebo pomocí operátoru
(>>=) :: Monad m => m a -> (a -> m b) -> m b
(za m si můžete prozatím dosadit IO)
IB016: Cvičení 03 Jaro 2016 2 / 10
Práce se soubory
Modul System.IO: multiplatformní práce se soubory
type FilePath = String
základní funkce readFile, writeFile, appendFile
datový typ Handle pro práci s proudy
stdin, stdout, stderr :: Handle
openFile :: FilePath -> IOMode -> IO Handle
hClose :: Handle -> IO ()
hGetContents :: Handle -> IO String
hPutStr :: Handle -> String -> IO ()
withFile ::
FilePath -> IOMode -> (Handle -> IO r) -> IO r
pro automatické uzavření handle po dokončení IO operace
a další, viz Hoogle/Hayoo
IB016: Cvičení 03 Jaro 2016 3 / 10
Utility pro práci s cestami a jmény souborů
Modul System.FilePath: utility pro práci s cestami a jmény
souborů
platformě nezávislé
automaticky používá správné separátory, rozpoznávání
absolutních/relativních cest. . .
importujeme System.FilePath, ten podle systému importuje
buď System.FilePath.Posix nebo
System.FilePath.Windows
výrazně vhodnější než pracovat s cestami ručně
IB016: Cvičení 03 Jaro 2016 4 / 10
Práce s adresářovou strukturou
Modul System.Directory: multiplatformní manipulace s
adresářovou strukturou, kopírování a odstraňování souborů,
základní práce s právy.
import System.Directory
import System.FilePath
import Control.Monad ( forM_ )
main = do
      pwd <- getCurrentDirectory
      entries <- getDirectoryContents pwd
                  -- get rid of ., .., dotfiles
            >>= return . filter ((/= '.') . head)
      forM_ entries $ \e -> do
            let abspath = pwd </> e
            isfile <- doesFileExist abspath
            let typ = if isfile then " is file"
                                          else " is not file"
            putStrLn $ concat [ abspath, ": ", typ ]
IB016: Cvičení 03 Jaro 2016 5 / 10
Kombinování IO akcí, utility
Modul Control.Monad, obecnější než IO akce, Monad vysvětlíme
později, prozatím stačí m a mentálně nahrazovat za IO a.
mapM :: (a -> IO b) -> [a] -> IO [b]
filterM :: (a -> IO Bool) -> [a] -> IO [a]
obdoba běžných funkcí, volané funkce jsou IO akce
forM: jako mapM, převrácené argumenty
mapM_, forM_ varianty ignorují výsledek
sequence :: [IO a] -> IO [a] spuštění seznamu IO akcí,
obdobně sequence_
a další, viz dokumentace
v podstatě umožňuje v IO akcích psát skoro jako v
imperativním jazyce, včetně cyklů
IB016: Cvičení 03 Jaro 2016 6 / 10
Výjimky v Haskellu I
Výjimky lze chytat jen v IO, do funkcionálního paradigmatu se
nehodí. Modul Control.Exception.
výjimky je možné zachytávat v závislosti na typu
typová třída Exception vyžaduje Show
při zachytávání třeba specifikovat typ výjimky, případně
SomeException pro libovolnou
catch :: Exception e => IO a -> (e->IO a) -> IO a
expr `catch` \(ex :: IOException) -> handleIOExc
často lépe používat bracket:
bracket :: IO a            -- ^ ziskani zdroje
            -> (a -> IO b) -- ^ uvolneni zdroje
            -> (a -> IO c) -- ^ operace se zdrojem
            -> IO c
withFile name mode =
      bracket (openFile name mode) hClose
IB016: Cvičení 03 Jaro 2016 7 / 10
Výjimky v Haskellu II
vyhazování výjimek v čistém kódu možné, ale silně nevhodné
throwIO :: Exception e => e -> IO a
import Control.Exception
import System.Environment; import System.IO
main = handle ioExpHandler $ do
      [from, to] <- getArgs
      withFile from ReadMode $ \hFrom ->
            withFile to WriteMode $ \hTo ->
                  until (hIsEOF hFrom) $ do
                        line <- hGetLine hFrom
                        hPutStrLn hTo line
   where
      ioExpHandler :: IOException -> IO ()
      ioExpHandler e = putStrLn $ "fatal: " ++ show e
      until :: IO Bool -> IO a -> IO ()
      until bool act = bool >>= \x -> case x of
                                    False -> act >> until bool act
                                    True   -> return ()
IB016: Cvičení 03 Jaro 2016 8 / 10
POSIX podpora
Moduly System.Posix.*: rozhraní k POSIX funkcím, funguje jen
na Linux/Unix.
plná podpora práv
linky
nízkoúrovňové rozhraní (file deskriptory, stat,. . . )
signály
Vesměs lépe nepoužívat.
IB016: Cvičení 03 Jaro 2016 9 / 10
Práce se souborovým systémem: úkol
Vaším úkolem je naprogramovat zjednodušenou verzi unixového
příkazu which. Vytvořte tedy binárku, která pro každý argument z
příkazové řádky zjistí, jestli se jedná o spustitelný soubor
nacházející se někde v automaticky prohledávaných cestách
(proměnná PATH). Jestli ano, vypište celou cestu k této binárce.
Několik poznámek:
Kompilovaný program začíná běh ve funkci main :: IO ().
Použijte funkce z modulů System.Directory,
System.Environment a System.FilePath.
Doporučení: Raději než odchytávat výjimky kontrolujte
existenci souboru předem (i když to vytváří race condition).
Pokud nebude zadán žádný argument, vypište nápovědu.
Vypisujte cestu pouze pro první nalezený spustitelný soubor
daného jména.
IB016: Cvičení 03 Jaro 2016 10 / 10