Idris

Idris

编程范型	函数かんすう式しき编程
設計せっけい者しゃ	Edwin Brady
发行时间	2007年ねん​（2007）
当とう前ぜん版本はんぽん	1.3.3（2020年ねん5月がつ23日にち）
型かた態たい系統けいとう	静せい态类型がた, 强つよ类型, 依よ赖类型がた
操作そうさ系けい统	跨またが平台ひらだい
許可きょか證しょう	BSD-3
文ぶん件けん扩展名めい	.idr, .lidr
網あみ站	Idris
啟發けいはつ語ご言げん
Agda, Coq, Epigram, Haskell, ML

Idris是ぜ一いち个通用つうよう的てき依よ赖类型がた纯函数式すうしき编程语言，其类型系けい统与あずかAgda以及Epigram相似そうじ。

Idris语言具ぐ备堪与あずかCoq媲美的てき交互こうご式しき定理ていり证明能力のうりょく，自じ带tactics，而其设计目め标侧重じゅう于通用つうよう系けい统编程ほど更さら甚于辅助证明。Idris的てき其他设计目め标还包括ほうかつ“可か观的”代だい码性能せいのう，对副作用ふくさよう的てき控ひかえ制せい，以及对于实现嵌入かんにゅう式しき领域特定とくてい语言（Embedded Domain Specific Language，EDSL）的てき支持しじ。

Idris通どおり过一个依赖类型的核心语言TT生成せいせいC语言的中てきちゅう间代码并编译到本地ほんじ机つくえ器き码，并利用りよう了りょう一いち个基于Cheney算法さんぽう的てき垃圾收集しゅうしゅう器き实现。Idris亦また拥有 JavaScript、Java和わLLVM的てき编译器き后きさき端はし。

Idris的てき名字みょうじ来き自じ于20世せい纪70年代ねんだい的てき英国えいこく儿童动画片へん《火ひ车头艾もぐさ弗どる》里さと，一条いちじょう会かい唱歌しょうか的てき龙。

语言特性とくせい

依よ赖类型がた

Idris 支持しじ对依よ赖类型がた（$\lambda \Pi$）的てき定てい义。如下定てい义了${\mbox{Vec}}(a,n)$，即そく元素げんそ类型 $a$ 的てき $n$-元もと组类型がた：

data Nat = O | S Nat
infixr 5 ::

data Vect : Type -> Nat -> Type where
    VNil : Vect a O
  | (::) : a -> Vect a k -> Vect a (S k)

嵌入かんにゅう式しき领域特定とくてい语言（EDSL）

Idris 对嵌入かんにゅう式しき领域特定とくてい语言的てき支持しじ主要しゅよう包括ほうかつ以下いか方面ほうめん：

1. 编译期き间求もとめ值。
2. 可か重じゅう载的てき语法。
3. 与あずかC语言库的接せっ口こう，以及高だか效こう的てき代だい码生成せいせい。

类型提供ていきょう器き（Type Provider）

Idris 拥有与あずか F# 相似そうじ的てき类型提供ていきょう器き，它允许编译器在ざい编译期き间根据すえ所しょ执行代だい码的需求而生成せいせい新しん的てき类型信しん息いき。这使得とく静せい态类型がた系けい统更具ぐ可か扩展性せい。

示しめせ例れい

语法

Idris 的てき语法与あずか Haskell 有ゆう许多相似そうじ之の处。一いち个最简单的てき Hello World 程ほど序じょ如下：

module Main

main : IO ()
main = putStrLn "Hello, World!"

该程序じょ与あずか Haskell 的てき等とう效こう写うつし法ほう仅有两点不同ふどう：类型签名使用しよう单个冒おかせ号ごう“:”而不是ぜ双そう冒おかせ号ごう“::”；开头的てき模も块声明せいめい中ちゅう不ふ必使用しよう where 从句。

Idris 亦また支持しじ where 从句、let 表ひょう达式、with 规则、简单的てき case 表ひょう达式和わ模も式しき匹ひき配はい等とう。

依よ赖类型がた

一いち个在 Idris 中ちゅう使用しよう依よ赖类型がた的てき示しめせ例れい：

total
append : Vect n a -> Vect m a -> Vect (n + m) a
append Nil       ys = ys
append (x :: xs) ys = x :: append xs ys

该函数すう将しょう一いち个包含ほうがん m 个类型がた a 的てき元素げんそ的てき vector 连接到いた一いち个包含ほうがん n 个类型がた a 的てき元素げんそ的てき vector 之の后きさき。由よし于输入にゅう vector 的てき确切类型依よ赖于它的值，故こ在ざい编译（类型检查）时即可か保ほ证输出で的てき vector 必将包含ほうがん (n + m) 个类型がた a 的てき元素げんそ。

关键字じ“total”将しょう会かい执行函数かんすう的てき完かん整せい性せい（totality）检查。若わか函数かんすう定てい义未涵盖所有しょゆう可能かのう的てき情じょう形がた（partial function），则检查器会かい报错。

另一个使用依赖类型的示例：

total
pairAdd : Num a => Vect n a -> Vect n a -> Vect n a
pairAdd Nil       Nil       = Nil
pairAdd (x :: xs) (y :: ys) = x + y :: pairAdd xs ys

Num a 标志着ぎ类型 a 属ぞく于 Type class Num。注意ちゅうい在ざい这里，该函数すう被ひ认为是ぜ完かん整せい的てき（total），尽つき管かん并未定みてい义一个参数すう是ぜ Nil 而另一いち个参数すう非ひ Nil 的てき模も式しき。原因げんいん在ざい于两个作为参数すう的てき vector 只ただ能のう具ぐ备相同どう的てき长度，这一点通过依赖类型系统得到了保证，因いん此在编译时两者しゃ长度不同ふどう的てき情じょう形がた绝无可能かのう发生。这使得とく该函数すう定てい义仍然しか是ぜ完かん整せい的てき。

求もとめ值策略さくりゃく

Idris 默だま认采取と及早求もとめ值（Eager evaluation），而非 Haskell 的てき惰性だせい求もとめ值（Lazy evaluation）方式ほうしき。Idris 支持しじ使用しよう Lazy 关键字じ显式地ち指定してい惰性だせい求もとめ值：

data Lazy : Type -> Type where
  Delay : (val : a) -> Lazy a

Force : Lazy a -> a

boolCase : Bool -> Lazy a -> Lazy a -> a;
boolCase True t e = t;
boolCase False t e = e;

外部がいぶ链接

• The Idris homepage（页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）, including documentation, frequently asked questions and examples
• Idris at the Hackage repository（页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）
• Idris Tutorial