text
stringlengths
0
4.32k
Erlang был целенаправленно разработан для применения в распределённых, отказоустойчивых, параллельных системах реального времени, для которых, кроме средств самого языка, имеется стандартная библиотека модулей и библиотека шаблонных решений так называемых поведений  фреймворк OTP англ. Open Telecom Platform. Программа ...
Свой синтаксис и некоторые концепции Erlang унаследовал от языка логического программирования Пролог6. Язык поддерживает многие типы данных, условные конструкции, сопоставление с образцом, обработку исключений, списковые включения и выражения битовых строк, функции анонимные функции, функции высшего порядка, рекурсивны...
Популярность Erlang начала расти в связи с расширением его области применения телекоммуникационные системы на высоконагруженные параллельные распределённые системы, обслуживающие миллионы пользователей WWW, такие как чаты, системы управления содержимым, веб-серверы и распределённые, требующие масштабирования базы данны...
В середине 1980-х годов в компьютерной лаборатории компании Ericsson исследовали применимость существовавших на тот момент языков программирования для программного обеспечения телекоммуникационных систем. Джо Армстронг, Роберт Вирдинг Robert Virding и Майк Вильямс Mike Williams под руководством Бьярне Деккера Bjarne Dä...
Влияние на Erlang оказали ML, Миранда, Ада, Модула-2, CHILL, Пролог. Кроме того, на способ обновления программного обеспечения повлиял Smalltalk и использованные Ericsson проприетарные языки EriPascal и PLEX8.
Потребовалось четыре года развития языка и прототипирования с использованием виртуальной машины Пролога, после чего в 1991 году Майк Вильямс переписал виртуальную машину для Erlang на Си. В 1992 году Erlang был впервые использован в коммерческом проекте8. В 1995 году вышла новая версия Erlang, вобравшая накопившийся к ...
В декабре 1995 года случилось событие, которое Джо Армстронг считает решающим для Erlang проект AXE-N в Ellemtel по созданию нового маршрутизатора как оборудования, так и системного программного обеспечения на C потерпел неудачу. В результате реорганизации проекта удалось, использовав разработанное оборудование и язык ...
Неожиданно11, в 1998 году топ-менеджмент Ericsson решил не брать на себя обязательств по разработке и поддержке собственного языка программирования, сосредоточившись вместо этого на Java. Использование Erlang было запрещено в новых проектах Ericsson Radio AB в связи с реализацией плана по аутсорсингу программной технол...
В начале 2000-х годов научные круги стали проявлять интерес к Erlang. С 2002 года стал проводиться ежегодный Erlang Workshop. Ericsson продолжал спонсирование проекта HiPE от англ. High-Performance Erlang  высокопроизводительный Erlang16 уппсальского университетаПримечание 1. Проект HiPE занимался эффективной реализаци...
Когда системы с симметричной многопроцессорностью только начинали завоёвывать рынок серверов и настольных компьютеров, бросая вызов разработчикам программного обеспечения, уже в 2006 году первая версия Erlang с поддержкой SMP была выпущена совместными усилиями команды OTP из Ericsson и команды HiPE16. Вскоре после этог...
Процесс развития языка включает в себя рассмотрение предложений по развитию  EEP англ. Erlang Enhancement Proposal. Через эти предложения Erlang-сообщество вносит изменения в стандартную поставку Erlang20. С внесёнными предложениями можно ознакомиться на веб-странице erlang.orgeeps21.
По свидетельству Майка Вильямса, Erlang задумывался для решения трёх проблем разработки распределённых систем мягкого реального времени с высокой степенью параллелизма возможности быстрой и эффективной разработки ПО получения системы, устойчивой к программным и аппаратным сбоям, и возможности обновления системы на лету...
По словам Вильямса, философия, которой придерживались разработчики Erlang, подходит и для разработки программного обеспечения на этом языке23
they work.
Большинство языков, созданных прежде Erlang, было разработано без предварительного нахождения своей области применения, тогда как Erlang был разработан специально на основе требований к распределённым, отказоустойчивым, параллельным системам реального времени. С развитием сети Интернет оказалось, что многие приложения ...
Высокая отказоустойчивость кроется в применении изолированных друг от друга легковесных процессов, связанных лишь механизмом обмена сообщениями и сигналами выхода. Принцип разработчиков на Erlang по отношению к обработке ошибочных ситуаций в процессах можно выразить в виде высказывания
Позвольте приложению упасть, и пускай что-то другое имеет с этим дело.25
или сокращённо  let it crash пусть падает. Связано это с тем, что в Erlang-системе легко следить за завершением процесса, завершать процессы, связанные со сбойным, и запускать новые процессы26.
Erlang является декларативным языком программирования, который скорее используется для описания того, что должно быть вычислено, нежели того,как. Например, определение функции, которое использует сопоставление с образцом для выбора одного из вариантов вычисления или извлечения элемента данных из составной структуры нап...
Функции являются объектами первого класса в Erlang. В языке также широко применяются характерные для функциональной парадигмы программирования списковые включения генераторы списков27.
Отличительной особенностью языка является применение легковесных процессов в соответствии с моделью акторов. Такой подход позволяет выполнять одновременно сотни тысяч и даже миллионы таких процессов, каждый из которых может иметь скромные требования по памяти28. Процессы изолированы друг от друга и не имеют общего сост...
Например, при реализации на Erlang сетевого чата структура программы может напрямую отражать одновременность действий пользователей по обмену сообщениями путём запуска новых процессов. Эффективность передачи сообщений сохраняется и при увеличении числа процессов, а требования к памяти минимизируются за счёт того, что л...
Erlang с самого начала проектировался для распределённых вычислений и масштабируемости. Распределение вычислений встроено в синтаксис и семантику языка, поэтому построение системы можно вести, абстрагируясь от конкретного места вычислений. В стандартной поставке Erlang может наладить связь процессов по протоколу TCPIP ...
Работающий экземпляр среды выполнения Erlang англ. Erlang runtime system называется узлом англ. node. Программы, написанные на Erlang, способны работать на нескольких узлах. Узлами могут быть процессоры, многие ядра одного процессора, и даже целый кластер машин. Узел имеет имя и знает о существовании других узлов на да...
Благодаря встроенным в язык возможностям распределённых вычислений объединение в кластер, балансировка нагрузки, добавление узлов и серверов, повышение надёжности вызывают лишь небольшие затраты на дополнительный код. По умолчанию узлы спроектированы для работы внутри обособленного сегмента сети DMZ, но, если необходим...
Программы на высокоуровневом языке Erlang могут быть использованы в системах мягкого реального времени которое иногда переводят как псевдореальное или квазиреальное32. Автоматизированное управление памятью и сборка мусора действуют в рамках одного процесса, что даёт возможность создавать системы с миллисекундным времен...
Для систем, которые не могут быть остановлены для обновления кода, Erlang предлагает горячую замену кода англ. hot code upgrade. При этом в приложении могут одновременно работать старая и новая версии кода. Таким способом программное обеспечение на Erlang может быть модернизировано без простоев, а выявленные ошибки исп...
Типизация в Erlang является сильной и динамической. Динамическая типизация была выбрана для языка Erlang по причине того, что первые разработчики были больше с ней знакомы35. По мнению Джо Армстронга, статическая типизация потребовала бы очень больших трудозатрат, в частности, реализовать систему горячей дозагрузки код...
В Erlang есть два типа числовых литералов целые и с плавающей запятой, например 125, 4.5e-20. Кроме обычной нотации, числа можно задавать через символ ASCII например, B означает 66 или вместе с указанием системы счисления с основанием от 2 до 36 в старых версиях  до 16, например 163f, 21010. В Erlang применяются целые ...
Для работы с числами можно использовать модуль math, который содержит обычный набор математических функций и функцию mathpi0, возвращающую число
π
displaystyle pi
39. Пример вычислений в интерактивной оболочке
Атом  константа с именем, которая должна быть заключена в одинарные кавычки, если не начинается со строчной буквы или содержит знаки, кроме букв, цифр, подчёркивания, точки и символа . Понятие атома заимствовано из Пролога и его можно считать аналогом перечислений enum в других языках программирования без необходимости...
Битовая строка используется для хранения в памяти нетипизированных данных. Строки, состоящие из целого количества октетов, называются бинарными или двоичными данными англ. binaries. Синтаксис описания битовой строки довольно гибок, так как описывает значения битов отдельных диапазонов и может быть снабжён модификатором...
Выражения битовых строк англ. bitstring comprehension аналогичны списковым включениям, но работают над битовыми строками44
В этом примере переменная X последовательно получает биты числа 2111011, которые затем инвертируются операцией битового отрицания bnot от англ. binary NOT, в результате чего получается число 4.
Кортеж англ. tuple  составной тип данных с фиксированным количеством элементов. При доступе к элементам кортежа с помощью встроенных функций нумерация элементов начинается с единицы, а не с нуля. Первый элемент кортежа принято использовать для указания роли кортежа в программе. Если первый элемент  атом, его называют т...
Для работы с кортежами есть несколько встроенных функций, например45
Список англ. list  составной тип данных, содержащий переменное число элементов. Для манипуляции со списками можно применять функции модуля lists стандартной библиотеки46. Формально список определяется как имеющий голову англ. head и хвост англ. tail, что выражается синтаксически в виде HEADTAIL, где хвост обычно являет...
Списки можно записывать и более привычным способом. Следующие записи эквивалентны
Для работы со списками можно применять списковые включения48 генераторы списков, например
Модуль lists стандартной библиотеки содержит функции для обработки списков и строк, так как в Erlang строка является списком49, такие как нахождение максимума, сортировка, изменение порядка элементов на противоположный, суммирование элементов и т. п. В следующем примере два списка склеиваются операцией конкатенации, а ...
В модуле lists имеется также набор функций высшего порядка, таких как listsall2, listsany2, listsdropwhile2, listsfilter2, listsfoldl3, listsfoldr3, listsmap2, listsforeach2. Следующий пример иллюстрирует работу функции listsfoldr англ. fold  свернуть, r от англ. right  правая для свёртки списка, первым параметром кото...
Результат выполнения свёртки справа налево в строке 2 тождественен цепочечному делению строка 3. Второй параметр foldr даёт начальное значение для так называемого аккумулятора. Для каждого элемента списка справа налево к элементу и аккумулятору применяется функция, заданная первым аргументом foldr, а значение записывае...
В Erlang нет самостоятельного типа для строк внутренне строки представляются списками. Синтаксически строку можно задать кавычками. Так, Привет! равносилен в подходящей кодировке списку 1055,1088,1080,1074,1077,1090,33. Erlang поддерживает Unicode как в строке, так и в записи отдельного знака через 52.
Атомы и строки внешне достаточно похожи, но имеют совершенно различные реализации. Тогда как атомы можно только сравнивать, строки поддерживают многие другие операции, для них есть множество функций в модулях lists и string. Строка может выполнять функции атома, но память, занимаемая строкой пропорциональна её длине, т...
Для значений истина и ложь в Erlang применяются атомы true истина и false ложь, которые и используются операциями сравнения, логическими операциями, встроенными функциями54. Пример
Fun-выражение позволяет создать анонимную функцию, например, для передачи в качестве параметра другим функциям. С помощью fun можно также получить функциональный объект для функции из модуля55. Примеры
Чтобы помечать отдельные элементы кортежей и избежать ошибок при написании программы, в Erlang был внесён синтаксис записей англ. record. Для работы с записями, необходимо в начале дать описание записи директивой -record, например, для записи user описание может быть следующим56
Из этого описания компилятор узнаёт, что имеются в виду кортежи из четырёх элементов, в которых элементы со второго по четвёртый соответствуют полям login, password, nick порядок важен записи с именем user определяется атомом в первом элементе кортежа. Значением по умолчанию для поля login является строка anon. Если зн...
Создание записей и извлечение элементов записи всегда требует явного указания имени записи56
Синтаксис доступа к значениям полей записи R1user.login, R0user.nick56.
Ассоциативный массив словарь хранит пары вида ключ, значение. В качестве как ключа, так и значения, может выступать любой терм Erlang.
В языке Erlang имеются и другие типы данных. Тип ссылка англ. reference является практически уникальной в среде времени выполнения Erlang57. Ссылка создаётся вызовом функции make_ref0 и может повториться через 282 вызовов этой функции58. Ссылки можно сравнивать на равенство, а применяются они для одноразовых пометок ил...
Идентификатор порта англ. port identifier определяет порт для связи с внешним по отношению к Erlang-системе миром. Порт позволяет создавшему его процессу-владельцу так называемому присоединённому процессу обмениваться бинарными сообщениями со сторонними программами и ОС способом, принятым в данной операционной системе5...
Идентификатор процесса англ. Pid, как и следует из его названия, идентифицирует процесс, порождаемый различными функциями spawn. Идентификатор можно считать уникальным во время работы Erlang-системы, но в долго работающих системах могут всё-таки быть использованы повторно, что обычно не является проблемой на практике59...
Для преобразования типов используются встроенные функции BIF, от англ. builtin function вида x_to_y из x в y, а для проверки принадлежности значения тому или иному типу  функции вида is_x является x
Erlang предоставляет наиболее распространённые арифметические операции для целых чисел и чисел с плавающей запятой
Все эти операции левоассоциативны. Унарные операции имеют наивысший приоритет, затем следует умножение и деление, наименьший приоритет у сложения и вычитания. При необходимости целое может приводиться к типу с плавающей запятой61.
Битовые операции работают над целыми числами и дают в результате целое число62.
Логические операции работают над логическими значениями true истина и false ложь, получаемыми в результате сравнений и применения функций проверки типа63.
Операции сравнения получают два операнда, а результатом операции является логическое значение true или false. В Erlang есть следующие операции равно, не равно, меньше или равно, меньше, больше, больше или равно, а также сравнения, которые работают без приведения к одному типу не равно в точности и равно в точно...
Можно сравнивать и значения разных типов, но они считаются в Erlang упорядоченными следующим образом64
Списки считаются упорядоченными в лексикографическом порядке, а кортежи сравниваются по длине, и только затем в лексикографическом порядке64.
Переменные служат для хранения значений простых и составных типов. Имя переменной начинается с прописной буквы в специальных случаях  с подчёркивания и может содержать буквы, цифры, подчёркивания. Значение можно присвоить переменной лишь один раз  это свойство языка программирования называется единичным присваиванием а...
Передача параметров в функцию происходит по значению, поэтому все они вычисляются перед вызовом функции65.
Область видимости переменной распространяется от момента её появления в заголовочной части описания функции или присваивания до конца части описания функции. Пример67
В этом примере область видимости X  всё описание функции binomial1, а Y  от присваивания до конца описания. Переменная Y во второй части клоза описания функции prod1 не имеет отношения к переменной Y из binomial1 её область видимости распространяется до конца этого клоза.
При выходе вычислений за пределы области видимости переменной память, занятая её содержимым, может быть освобождена в процессе сборки мусора, если значение переменной не используется в другой части программы68.
Сопоставление с образцом используется в Erlang для присваивания в том числе, при работе с параметрами функций, управления потоком выполнения программы, извлечения значений составных типов, выбора сообщения из очереди. В левой части сравнения или в заголовке функции могут находиться связанные уже имеющие значение и несв...
Программы на Erlang состоят из функций, которые вызывают друг друга. Количество параметров функции называется арностью. При вызове функции заголовочные части описания функции сопоставляются с образцом. В случае совпадения параметров вызова, формальные параметры связываются с фактическими и исполняется соответствующая ч...
Для уточнения сопоставления с образцом в функциях можно использовать охранные выражения, которые следуют после ключевого слова when72. В примере ниже определена функция вычисления знака числа, которая рассчитывается в зависимости от сравнения параметра с нулём
Клозы Erlang перебирает в том порядке, в котором они записаны, пока не будет найден подходящий заголовок73. В охранных выражениях можно использовать только ограниченный набор встроенных функций, так как эти функции не должны иметь побочных эффектов.
Разумеется, функции Erlang поддерживают рекурсивные вызовы. В случае, когда определение функции оканчивается рекурсивным вызовом хвостовая рекурсия, Erlang использует оптимизацию стек вызовов не применяется74.
Как параметром, так и результатом функции может быть другая функция. В следующем примере функция одного аргумента возвращает функцию для прибавления аргумента75
Вычисление факториала на Erlang
Алгоритм сортировки, напоминающий быструю сортировку34
В этом примере функция qsort вызывается рекурсивно до исчерпания всех элементов. Выражение Front Front - Rest, Front Pivot собирает список Front из элементов Rest таких, что элемент Front меньше Pivot. Оператор склеивает списки.
Кроме выбора описания в определении функции, в Erlang есть и другие условные выражения case-выражения выражение выбора и if-выражения. Выражение выбора позволяет организовать сопоставление с образцом внутри функции и обычно имеет следующий синтаксис
Это выражение всегда возвращает значение, соответствующее последнему вычисленному выражению в строке с подошедшим образцом. Это возвращаемое значение может служить возвращаемым значением функции, а может быть присвоено переменной76. Как и в заголовочной части функции, после образца может следовать охранное выражение.
Упрощённым вариантом case-выражения является if-выражение
Здесь охранаi  охранное выражение. Первое истинное охранное выражение вызывает выполнение соответствующих выражений, последнее из которых и является значением всего if-выражение77. Следует заметить, что и здесь в охранном выражении можно применять только ограниченный набор операций и встроенных функций.
Запятые в охранном выражении работают как операция and, например78
Компилятор Erlang следит за безопасностью связывания переменных внутри условных выражений, как видно из следующего примера модуля
При попытке откомпилировать модуль возникают сообщения об ошибках, так как в таком коде одна из переменных не связывается со значением
Правильным было бы определить все используемые далее по коду переменные во всех ветвях if-выражения79.
Препроцессор Erlang EPP позволяет вкладывать файлы с исходным кодом один в другой, определять макросы и осуществлять простые и параметризованные макроподстановки80. Макрос определяется с помощью директивы -define, а макроподстановка осуществляется указанием имени макроса и возможных параметров после вопросительного зна...
Имя макроса обычно пишется прописными буквами. Определение макроса должно содержать лексемы Erlang целиком например, попытка задать часть имени переменной с помощью макроса вызовет синтаксическую ошибку. Макросы могут использоваться для повышения удобочитаемости кода в охранных выражениях, для операторов отладки и т. п...
Заголовочный файл расширение .hrl с определениями макросов и записей можно включить при помощи директивы -include83.
Для обработки исключительных ситуаций в Erlang можно применять конструкцию try-catch, в общем случае записываемую в следующем виде84
Как и в случае case-выражения, вычисляемое выражение сопоставляется с образцом части между of и catch для получения результатаПримечание 285. После ключевого слова catch следуют части обработки исключений, в которых в дополнение к образцам исключений могут быть указаны классы исключений перед двоеточием error, throw и ...
Для создания исключений, определённых пользователем, используется функция throw1, которая принимает кортеж с более детальным описанием возникшей ошибки87 и генерирует исключение класса throw. Использование этой функции нежелательно из-за ухудшения удобочитаемости кода программы, но может потребоваться в некоторых случа...
До разработки Ричардом Карлссоном Richard Carlsson из команды проекта HiPE описанного выше нового механизма обработки исключений появился в версии R10B в Erlang использовались catch-выражения88.