Úvod do síťové komunikace, pole v Haskellu IB016 Seminář z funkcionálního programování Vladimír Štill, Martin Ukrop Fakulta informatiky, Masarykova univerzita Jaro 2016 IB016: Cvičení 08 Jaro 2016 1 / 15 Síťová komunikace v Haskellu (HTTP) Existuje mnoho různých balíků, které se liší podporovanými schopnostmi (autentizace, šifrování, komprese, ...) závislostmi (třeba zlib je často vyžadováno kvůli kompresi) úrovní dokumentace IB016: Cvičení 08 Jaro 2016 2 / 15 Modul Network.HTTP Asi nejjednodušší je balík HTTP základní HTTP funkcionalita obsažena v modulu Network.HTTP umožňuje provádět HTTP dotazy a dostávat odpovědi umí pracovat s proxy, autentizací připojení, cookies, ... neumí šifrování, kompresi dat, ... pracuje v monádě IO (jednoduché dotazy), nebo BrowserAction (více dotazů v rámci jednoho sezení) IB016: Cvičení 08 Jaro 2016 3 / 15 Network.HTTP – základní funkce simpleHTTP :: HStream ty => Request ty -> IO (Result (Response ty)) otevře přímé jednorázové spojení na zadaný server zašle normalizovaný dotaz a vrátí odpověď getRequest :: String -> Request_String ze zadaného URL vytvoří GET dotaz getResponseBody :: Result (Response ty) -> IO ty getResponseCode :: Result (Response ty) -> IO ResponseCode vrátí tělo/kód z výsledku HTTP dotazu IB016: Cvičení 08 Jaro 2016 4 / 15 Network.HTTP – příklad > simpleHTTP (getRequest "http://www.haskell.org/") >>= getResponseBody "\n302 Found\n \n

302 Found

nginx/1.6.2\n \n \n" IB016: Cvičení 08 Jaro 2016 5 / 15 Práce s URL balík network-uri pro práci s URL modul Network.URI parseURI :: String -> Maybe URI URI je záznam umožňující přístup k jednotlivým částem převod zpět na String pomocí show interakce s Network.HTTP: v modulu Network.HTTP.Base (exportováno i z Network.HTTP) defaultGETRequest :: URI -> Request_String defaultGETRequest_ :: BufferType a => URI -> Request a typová třída BufferType je předkem HStream IB016: Cvičení 08 Jaro 2016 6 / 15 Cabal sandboxy Motivace někdy chceme balíky z Hackage jen vyzkoušet odinstalace je obtížná můžeme mít různé verze závislostí v různých projektech to vše způsobuje v klasické instalaci v cabalu problémy IB016: Cvičení 08 Jaro 2016 7 / 15 Cabal sandboxy Motivace někdy chceme balíky z Hackage jen vyzkoušet odinstalace je obtížná můžeme mít různé verze závislostí v různých projektech to vše způsobuje v klasické instalaci v cabalu problémy Sandboxy (cabal ≥ 1.18) umožňuje vytvořit lokální instalaci balíčků ve složce cabal sandbox init – inicializuje sandbox v aktuální složce následné cabal install BALÍK probíhá do sandboxu binárky v ./.cabal-sandbox/bin ghc standardně nedokáže detekovat sandbox samo → cabal repl spustí ghci v sandboxu (cabal ≥ 1.19) cabal sandbox delete IB016: Cvičení 08 Jaro 2016 7 / 15 Pole v Haskellu Proč zavádět datový typ pole? Jaké má vlastnosti? IB016: Cvičení 08 Jaro 2016 8 / 15 Pole v Haskellu Proč zavádět datový typ pole? Jaké má vlastnosti? struktura mapující indexy na hodnoty struktura s konstantním náhodným přístupem časté náhodné čtení je efektivní čistá datová struktura (pure), takže při změně prvku musíme celé pole vybudovat znova balík array, modul Data.Array IB016: Cvičení 08 Jaro 2016 8 / 15 Typová třída Ix class Ord a => Ix a where range :: (a,a) -> [a] index :: (a,a) -> a -> Int inRange :: (a,a) -> a -> Bool typy, které můžou sloužit jako index knihovní instance pro Int, Integer, Char, Bool, uspořádané n-tice, . . . instance pro výčtové typy možno automaticky odvodit IB016: Cvičení 08 Jaro 2016 9 / 15 Konstrukce pole I. array :: (Ix a) => (a,a) -> [(a,b)] -> Array a b zkonstruuje pole z asociativního seznamu a hranic indexů asociativní seznam musí obsahovat každý index nejvýše jednou opakovaný index nebo index mimo meze způsobí vytvoření nedeﬁnovaného pole nezmíněné indexy nejsou deﬁnované IB016: Cvičení 08 Jaro 2016 10 / 15 Konstrukce pole I. array :: (Ix a) => (a,a) -> [(a,b)] -> Array a b zkonstruuje pole z asociativního seznamu a hranic indexů asociativní seznam musí obsahovat každý index nejvýše jednou opakovaný index nebo index mimo meze způsobí vytvoření nedeﬁnovaného pole nezmíněné indexy nejsou deﬁnované squares = array (1,100) [(i, i*i) | i <- [1..100]] IB016: Cvičení 08 Jaro 2016 10 / 15 Práce s polem (!) :: Ix i => Array i e -> i -> e bounds :: Ix i => Array i e -> (i, i) elems :: Ix i => Array i e -> [e] range :: Ix a => (a, a) -> [a] assocs :: Ix i => Array i e -> [(i, e)] IB016: Cvičení 08 Jaro 2016 11 / 15 Konstrukce pole II. mkArray :: (Ix a) => (a -> b) -> (a,a) -> Array a b mkArray f bs = array bs [(i, f i) | i <- range bs] konstrukce pole zadáním funkce na indexech funkce může používat předešlé hodnoty pole IB016: Cvičení 08 Jaro 2016 12 / 15 Konstrukce pole II. mkArray :: (Ix a) => (a -> b) -> (a,a) -> Array a b mkArray f bs = array bs [(i, f i) | i <- range bs] konstrukce pole zadáním funkce na indexech funkce může používat předešlé hodnoty pole mkArray (\i -> i * i) (1,100) fibs :: Int -> Array Int Int fibs n = a where a = array (0,n) ([(0, 1), (1, 1)] ++ [(i, a!(i-2) + a!(i-1)) | i <- [2..n]]) IB016: Cvičení 08 Jaro 2016 12 / 15 Úpravy pole (//) :: (Ix a) => Array a b -> [(a,b)] -> Array a b accum :: Ix i => (e -> a -> e) -> Array i e -> [(i, a)] -> Array i e Pozor, konstruujeme nové pole! IB016: Cvičení 08 Jaro 2016 13 / 15 Úpravy pole (//) :: (Ix a) => Array a b -> [(a,b)] -> Array a b accum :: Ix i => (e -> a -> e) -> Array i e -> [(i, a)] -> Array i e Pozor, konstruujeme nové pole! m // [((i,i), 0) | i <- [1..n]] swapRows :: (Ix a, Ix b, Enum b) => a -> a -> Array (a,b) c -> Array (a,b) c swapRows i i' ar = ar // ([((i ,j), ar!(i',j)) | j <- [jLo..jHi]] ++ [((i',j), ar!(i ,j)) | j <- [jLo..jHi]]) where ((iLo,jLo),(iHi,jHi)) = bounds ar IB016: Cvičení 08 Jaro 2016 13 / 15 Jiné typy polí v Haskellu Immutable IO monad ST monad Standard Array DiﬀArray IOArray STArray Unboxed UArray DiﬀUArray IOUArray, StorableArray STUArray Array (klasické neměnitelné pole) IOArray (měnitelné pole v monáde IO) STArray (měnitelné pole v monáde ST) DiﬀArray (hybridní model: měnitelné pole s rozhraním jako neměnitelné pole) Je to celé ještě složitější, více na wiki.haskell.org/Arrays IB016: Cvičení 08 Jaro 2016 14 / 15 Samostatný úkol Naprogramujte sadu základních funkcí pro práci s maticemi uložených v datové struktuře (neměnitelného) pole. Pro inspiraci můžete použít typové signatury níže. type Matrix = Array (Int,Int) Int identity :: Int -> Matrix square :: Matrix -> Bool identical :: Matrix -> Matrix -> Bool add :: Matrix -> Matrix -> Matrix trace :: Matrix -> [Int] transpose :: Matrix -> Matrix conformable :: Matrix -> Matrix -> Bool multiply :: Matrix -> Matrix -> Matrix inversePair :: Matrix -> Matrix -> Bool IB016: Cvičení 08 Jaro 2016 15 / 15