ML语言的从例子看ML编程风格

ML语言的从例子看ML编程风格

通常大家学习编程都是从命令式语言开始的。和函数示语言不同，命令式语言以语句作为基本单位。Algol家族的所有语言都是命令式语言，ML也不例外。因此学习ML不像学习Scheme那样需要完全转换一套思路。但是ML继承了函数式语言的很多特征，而且也有自己的一些特点。 程序中总要定义数据结构。常用的定长线性结构包括：Pascal的record，C的struct，C++和Java的class。在ML中我们通常用tuple，即用圆括号括起来的，用逗号分隔的若干项元素。
Tuple是个线性结构，可以用整数索引。比如
#1(1, 2.0, apple) = 1
#2(1, 2.0, apple) = 2.0
#3(1, 2.0, apple) = apple
和Algol类语言的数组不同的是，tuple中各个元素的类型可以不一样。
C++的boost模板库中提供了一个模板tuple，模仿ML/Scheme的tuple，使C++程序员可以将不同类型的数据组织成一个便于访问的线性结构。 ML和大多数Algol类语言一样支持函数的嵌套定义（包括Algol 60、Algol 68和Pascal，但是C是例外）。
如果函数A和函数B互相嵌套调用（indirect recursion），则源程序中可以将B的函数体定义在 A的函数体内，或者A的定义在B的函数体内。具体采用那一种，要看外界是调用A还是B。
函数addqueen和其内部函数try就是这样的例子。显然addqueen是要被外部调用的。 大多数Algol类语言对机器的抽象是以内存为中心的，即变量和对象（object）对应内存中的存储区域，赋值语句对应机器的访存操作，所以程序中有大量的赋值语句。ML也支持赋值，但是通常建议采取的风格是类似Lisp和Scheme的纯表达式风格，避免赋值操作。
例如如果用C来描述n皇后问题，通常我们会设计一个数据结构描述棋盘（和ML程序一样），然后定义这个数据结构的一个实例（可能是个全局变量）。算法的主要工作是通过赋值修改这个实例的内容。
而例子中的ML代码中经典的一段是函数place。这是修改棋盘数据结构的代码。但是并没有使用赋值，而是产生了一个新的数据结构实例，其内容和参数略有区别（放上了一个新的皇后）。
纯表达式的使用要求程序员先对程序考虑得非常细致才能动笔（动手？），因此使得程序逻辑更加清晰。（这和literate programming的思想是一致的。）但是目前的硬件机器是以内存为中心设计的，所以纯表达式语言的实现（编译器和解释器）的效率依靠于设计者多费心思。ML就是通过静态作用域（statically scoping）和uniform data representation等特点结合起来达到高效的。