expression vs statement#

在開始介紹 Haskell 的語法之前我想有這個概念應該是對於 Haskell 的學習相當有幫助的，不管你之前是用什麼語言開發都應該會聽過 expression 以及 statement 這兩個名詞。

以我最常用的 JS 來簡單解釋的話，可以用這個段程式碼被執行時有沒有回傳值來判斷他是不是 expression 還是 statement 。

3 + 5; // 這是 expression
a[(1, 2, 3, 4)] // 這也是 expression
  .map((x) => x + 1); // 這還是 expression

也就是說它可以被拿來放在 = 右邊都是 expression

雖然我覺得這麼說有點倒果爲因，但至少比較好理解這個概念。

而 statement 就是沒有回傳值，像是 if **、for 等等控制迴圈及分支流程等等操作**語法

if (a === 1) {
  // ...
}

for (let i = 0; i <= 10; i++) {
  //..
}

所以大概可以說 expression 用來描述這段程式碼「是什麼」而 statement 說明了這段程式碼「做了什麼」。

到處都是 expression#

那這跟 Haskell 又有什麼關係呢？ Haskell 是沒有 statement 的，全部都是 expression

所以你可以在 Haskell 寫出類似這種程式碼：

let a = 10
let b = if a > 5 then 1 else 0

print a  -- 10
print b  -- 1

即使是 if-then-else 最後還是回傳一個 expression 的，有了這個概念後對於看到各種語法或者函式的「組合」會比較習慣一點點，大致上可以想成 Haskell 的每一個程式碼片段都是回傳一個值來讓方便你接續處理。

即使是像是沒有回傳一個「確切的值」像是 I/O 之類的操作最後也會回傳 monad ，至於什麼是 monad 那就以後再說吧 XD。

宣告變數#

在 Haskell 宣告變數我們只要  name = expression  就可以了

x = 5
x  -- 5

x = 2 + 2
x   -- 4

x = "1" ++ "23"
x  -- "123"

scope#

let  在 Haskell 中是用來宣告區域變數所使用我們可以搭配  in  來限制這個區域變數所在的 scope

這邊為了較好示範先寫一個  .hs  檔

這個範例只是為了解釋 scope 的差異，所以對於:: 、show、do  等等沒看過的東西各位可以先無視 xD

a :: Integer
a = 1

b :: Integer
b = 100

main :: IO ()
main = do
  let b = 10
  do
    print ("b = " ++ show b)
  let a = 2
   in do
        print ("a = " ++ show a)
        print ("a + b = " ++ show (a + b))
  print ("a = " ++ show a)
  print ("b = " ++ show b)
  print ("a + b = " ++ show (a + b))

從上面的範例我們在最上面宣告了兩個變數a 、b  然後在  main  裏面分別  let b  及  let a  但直得注意的是一個後面有接  in  另一個則沒有。

我們先來看一下這個程式碼的輸出：

"b = 10"
"a = 2"
"a + b = 12"
"a = 1"
"b = 10"
"a + b = 11"

第一個  print  很好理解，在  main  裡面我就先  let b = 10  所以第一個  print  是  10  而不是最外層的100

第二個及第三個  print  因為我們  let a = 2  所以第二個  print  就會是  2 ，然後因為還是在  main  裡面所以  a+b  就會是  12

剩下的  print  因為我們離開  let a = 2 in ...  的範圍，所以  a  就會是最外面的  1  但還是在  main  裡面所以  b  依然是  10  那  a + b  就會是  11

Immutable#

在 Haskell 中所有變數都是 Immutable 的也就代表這些變數被宣告後就不能被變更了，像是我先宣告了 a = 1 之後緊接著 a = 1000

a :: Integer
a = 1
a = 1000

main :: IO ()
main = do
  print ("a = " ++ show a)

    Multiple declarations of ‘a’
    Declared at: /Users/todd/Desktop/foo/main.hs:2:1
                 /Users/todd/Desktop/foo/main.hs:4:1
  |
4 | a = 10000
  | ^

會發現編譯器指出這個錯誤 Multiple declarations of ‘a’ ，雖然這個 = 很像是在其他語言中 用來賦值給某個變數的行為，但實際上在 Haskell 中 = 比較像是「定義」的意思，也就是說我不能同時定義「a 是 1 」和「a 是 1000」。

Haskell 是一個蠻貼近數學概念的語言，所以很多時候就想想數學上的定義及概念來理解或許會更好懂（或更不好懂 XD）

呼叫的順序#

在 Haskell 中我們有許多方式可以調整我們呼叫 function 的位置及順序，以剛剛的例子來說如果想要先 add2 再 multiply2 的話直覺來看可能會這樣寫

multiply2 add2 2

但這樣子很明顯地會有問題因為這樣子會先把 add2 當作參數給 multiply2 最後再傳入 2

所以 Haskell 還是有提供 () 來讓我們調整順序的，也就是把優先級調高讓它們先執行的意思

multiply2 (add2 2) -- 8

但還有看起來更簡潔的表示法

multiply2 $ add2 2 -- 8

而所謂的 $ 就是把前面的 function 的優先級調為「最低」，以面的例子來說就是讓 multiply2 的優先級變為最低所以 add2 就會先執行。

參考資料

1. https://www.haskellforall.com/2013/07/statements-vs-expressions.html
2. https://book.realworldhaskell.org/read/getting-started.html