Funktionale Programmierung

Konzepte funktionaler Programmiersprachen werden zunehmend in imperative Sprachen übernommen, etwa Generizität in C++, Java und C# oder Funktionen höherer Ordnung in C++ und C#. Was aber steckt hinter diesen Konzepten und welche Vorteile entfalten sie in einer deklarativen Umgebung? Hierzu befassen wir uns mit der rein funktionalen Programmiersprache Haskell. Ihre Programme bestehen aus Ausdrücken, deren Werte nicht vom Zeitpunkt der Auswertung abhängen. Es gibt keine Zuweisungen, keinen Zustand, keine Seiteneffekte und keine veränderbaren Variablen. Stattdessen ermöglichen Funktionen höherer Ordnung und verzögerte Auswertung neue Arten der Modularisierung von Programmen, die dadurch kürzer und verständlicher werden. Außerdem kann man mit Programmen rechnen, etwa um ihre Korrektheit zu beweisen und sie zu optimieren.

Lernziele

Die Studierenden kennen die Konzepte funktionaler Programmierung, können sie anwenden und besitzen Programmiererfahrung in einer funktionalen Sprache wie Haskell. Die vermittelten Kenntnisse fördern die Programmierung im funktionalen Stil auch in anderen Programmiersprachen.

Inhalte

Die behandelten Themen umfassen das Lambda-Kalkül, grundlegende Konzepte, algebraische Datentypen, musterbasierte Funktionsdefinitionen, Listenkomprehensionen, parametrische Typpolymorphie, Funktionen höherer Ordnung, Algorithmenschemata, verzögerte Auswertung, unendliche Datenstrukturen, Typklassen und Monaden. Ihr Einsatz wird durch Anwendungen aus den Bereichen Algorithmen, Programmtransformation und Übersetzerbau gezeigt.

Literatur

  • Richard Bird, Introduction to Functional Programming using Haskell, Prentice Hall, second edition, 1998.
  • Paul Hudak, The Haskell School of Expression: Learning Functional Programming through Multimedia, Cambridge University Press, 2000.
  • Graham Hutton, Programming in Haskell, Cambridge University Press, 2007.
  • Bryan O'Sullivan, Don Stewart, John Goerzen, Real World Haskell, O'Reilly, 2008.
  • Simon Thompson, Haskell: The Craft of Functional Programming, Addison Wesley, third edition, 2011.
  • Miran Lipovača, Learn You a Haskell for Great Good!, no starch press, 2011.

Einordnung in Studiengänge

Bachelor    
Studiengang FSPO(s) Einordnung
Informatik 2014, 2017 Schwerpunkt Informatik
Medieninformatik 2014, 2017 Schwerpunkt Medieninformatik
Software Engineering 2014, 2017 Schwerpunkt Software Engineering
Mathematik 2018, 2019 Nebenfach
Computational Science and Engineering 2016, 2019 Wahlpflicht
     
Master    
Studiengang FSPO(s) Einordnung
Informatik 2014, 2017 Kernfach Praktische und Angewandte Informatik
Medieninformatik 2014, 2017 Kernfach Praktische und Angewandte Informatik
Software Engineering 2014, 2017 Kernfach Software Engineering
Mathematik 2018, 2019 Nebenfach Informatik
Computational Science and Engineering 2016, 2019 Wahlpflicht
Lehramt Informatik 2017, 2018 Wahlpflicht
Informationssystemtechnik 2017 Vertiefung, Ergänzung

(Angaben ohne Gewähr)

Vergangene Veranstaltungen

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