F Sharp - Définition

Introduction

F# est un langage de programmation fonctionnel et orienté objet pour la plate-forme .NET. F# est développé par Microsoft Research dont le noyau est dérivé du langage OCaml (avec lequel il est fortement compatible). Ces deux langages de programmation font partie de la famille des langages ML.

Les propriétés de ce langage et l’environnement en font une plate-forme idéale pour l'informatique scientifique puisqu'il utilise l'inférence de type. Il est aussi performant que les langages C#, C++/CLI. C'est un langage qui a été conçu spécifiquement pour la plate-forme .NET et est donc fortement orienté-objet.

Présentation

F# est un langage fortement typé utilisant l'inférence de type. Ce mécanisme délègue le typage des variables et des fonctions au compilateur. Néanmoins, le langage permet au développeur d'indiquer explicitement le type à la déclaration. Intégré à l'écosystème .NET, F# supporte les types primitifs de la plateforme ainsi que ses objets. De plus il étend le système de type et permet de faire la distinction entre les types dits immuables et ceux dits modifiables. Les objets sont considérés comme des types modifiables (en place), et sont utilisés pour la mise en place du modèle de programmation objet au sein du langage. Les types immuables sont utilisés principalement lorsque l'on programme de manière fonctionnelle; la modification d'un type immuable crée une nouvelle instance sans pour autant écraser l'ancienne.

Comme ML, F# permet l'évaluation paresseuse des expressions. Pour la programmation fonctionnelle, il fournit plusieurs constructions et un ensemble de types immuables: les n-uplets, des enregistrements, des types sommes et des listes.

Un n-uplet représente une collection de n valeurs, n >= 0. La valeur correspond à l'arité du n-uplet. Le type unit représente le n-uplet vide et dont l'unique valeur possible est (). Ce type est utilisé pour typer des fonctions qui ne prennent pas en entrée de valeur et/ou n'en renvoient pas. Le 3-uplet (ou triplet) est représenté par (A, B, C), où A, B, et C peuvent être de n'importe quel type. Un n-uplet peut être utilisé pour stocker des valeurs uniquement lorsque le nombre de valeurs est connu au moment du codage et reste constant tout au long de l'exécution.

Un enregistrement est une version spécialisée des n-uplets où les champs sont nommés, comme par exemple dans { Nom:string; Age:int }. Les enregistrements peuvent être créés de la façon suivante : { Nom="Toto"; Age=1 }. Le mot-clé with est utilisé pour créer une copie de l'enregistrement : { r with Nom="CD" } crée un nouvel enregistrement à partir d'un précédent enregistrement nommé r et dont il change la valeur du champ Nom.

Le type liste est une liste chainée qui peut se représenter soit à l'aide de la notation head::tail (composé à l'aide de l'opérateur ::, l'équivalent de l'opérateur cons des langages Lisp/Scheme), soit dans une notation abrégée : [item1; item2; item3]. Une liste vide est notée [].

La dernière sorte de type algébrique de données, les types sommes (qui sont, fonctionnellement, des équivalents typés des unions du langage C) peuvent être définis comme une somme de n'importe lequel des types immuables évoqués précédemment. Par exemple,

      type A =          | ConstructorX of string         | ConstructorY of int      

peut contenir des valeurs instanciées soit par ConstructorX, soit par ConstructorY. Le type des valeurs retournés par les constructeurs peut lui aussi être défini.