Haskell — мощный функциональный язык программирования, известный своей строгой системой типов и элегантным синтаксисом. В этой статье мы углубимся в различные методы создания калькулятора с использованием Haskell. Мы рассмотрим различные методы, включая анализ выражений, оценку математических операций и обработку ошибок. Давайте начнем!

Метод 1: основные арифметические операции
Самый простой способ создать калькулятор на Haskell — определить функции для основных арифметических операций, таких как сложение, вычитание, умножение и деление. Вот пример:

add :: Float -> Float -> Float
add x y = x + y
sub :: Float -> Float -> Float
sub x y = x - y
mul :: Float -> Float -> Float
mul x y = x * y
div :: Float -> Float -> Maybe Float
div _ 0 = Nothing
div x y = Just (x / y)

Метод 2: анализ и оценка выражений
Чтобы создать более универсальный калькулятор, мы можем реализовать синтаксический анализатор, который принимает строковое представление выражения и вычисляет его. Библиотека parsecобычно используется для синтаксического анализа в Haskell. Вот пример:

import Text.Parsec
expr :: Parsec String () Float
expr = term `chainl1` addop
term :: Parsec String () Float
term = factor `chainl1` mulop
factor :: Parsec String () Float
factor = float <|> between (char '(') (char ')') expr
addop :: Parsec String () (Float -> Float -> Float)
addop = (char '+' *> pure (+)) <|> (char '-' *> pure (-))
mulop :: Parsec String () (Float -> Float -> Float)
mulop = (char '*' *> pure (*)) <|> (char '/' *> pure (/))
calc :: String -> Either ParseError Float
calc = parse expr ""
-- Example usage:
-- calc "2 + 3 * (4 - 1)" == Right 11.0

Метод 3. Использование библиотеки calculator.
Если вы предпочитаете более готовое к использованию решение, вы можете использовать существующие библиотеки, такие как calculator. Эта библиотека предоставляет выразительный DSL для определения калькуляторов. Вот пример:

import Calculator
myCalculator :: Calculator Double
myCalculator = do
  operator "+" (+)
  operator "-" (-)
  operator "*" (*)
  operator "/" (/)
  value
calculate :: String -> Either String Double
calculate = runCalculator myCalculator
-- Example usage:
-- calculate "2 + 3 * (4 - 1)" == Right 11.0

В этой статье мы рассмотрели три различных метода создания калькулятора на Haskell. Мы начали с базовых арифметических операций, а затем перешли к более сложным методам, таким как анализ и оценка выражений. Кроме того, мы представили библиотеку calculator, которая предоставляет удобный DSL для создания калькуляторов. Независимо от того, решите ли вы реализовать собственное решение или использовать существующие библиотеки, выразительный характер Haskell и парадигма функционального программирования делают его отличным выбором для создания калькуляторов.