كلوجر (لغة برمجة)

كلوجر (لغة برمجة)

كلوچر هي لهجة حديثة من ليسب لغة برمجة. وهي لغة عامة الهدف تدعم التطور التفاعلي الذي يُشجع أسلوب برمجة وظيفية ويُبسّط برمجة خيط (حاسوب) تعمل لغة كلوچر علي آلة جافا الافتراضية ووقت تشغيل اللغة المشترك. ومثل لغات ليسب فإن لغة كلوچر تعتبر الشفيرات كبيانات ولها نظام ماكرو معقد.

الفلسفة

وضع (ريتش هيكي) لغة كلوچر لأنه أراد لغة ليسب حديثة للـ برمجة وظيفية تتوافق مع جافا (منصة برمجية) وتم تصميمها لتحقيق التزامن.

يتسم أسلوب لغة كلوچر في تحقيق التزامن بمفهوم الهويات, الذي يُمثل سلسلة من الحالات الثابتة مع مرور الوقت. وبما أن الحالات قيم ثابتة لا تتغير فيمكن أن يعمل عليها أي عدد من العاملين في نفس الوقت ويُصبح التزامن مسألة إدارة التغيرات من حالة إلي أخرى. لهذا الغرض تتيح لغة كلوچر العديد من أنواع المراجع المتغيرة لكل منها معاني محددة جيدا للانتقال بين الحالات.

البنية

مثل غيرها من لغات ليسب فإن بنية اللغة كلوچر قائمة علي اللغات الرمزية S-expressions التي يتم تحليلها أولا إلي هياكل بيانات بواسطة قارئ قبل تجميعها. يدعم قارئ لغة كلوچر البنية النصية للخرائط والمجموعات والمتجهات بالإضافة إلي القوائم. ثم يتم إعطاء كل ذلك إلي المُجمع كما هي. بمعني آخر لا يقوم جامع لغة كلوچر بجمع هياكل البيانات فقط ولكنه يدعم كل الأنواع المذكورة مباشرة. لغة كلوچر هي لغة ليسب-1 وليس المقصود منها أن تتوافق من ناحية الشفرة مع لهجات ليسب الأخرى.

الماكرو

ماكرو لغة كلوچر يشبه كثيرا الماكرو الخاص بلغة ليسب العادية ماعدا أن في لغة كلوچر فإن الفاصلة العليا المائلة (التي تسمي الفاصلة البنائية تصف الرموز بحيزها الاسمي. يساعد ذلك علي منع إتخاذ الأسماء غير المقصودة كارتباط بالأسماء المؤهل حيزها الاسمي. من الممكن إجبار حصر بيانات امتداد الماكرو ولكن يجب أن يتم ذلك بوضوح. كما أن لغة كلوچر لا تسمح بإعادة ارتباط الأسماء العالمية في حيز اسمي آخر تم استيراد بياناته إلي الحيز الاسمي الحالي.

السمات اللغوية

• لغة تجميع ينتج عنها شفرة ثمانية لـ آلة جافا الافتراضية
  • تكامل وثيق مع جافا (لغة برمجة): من خلال جمعها في آلة جافا الافتراضية وشفرة ثمانية، يمكن ربط تطبيقات لغة كلوچر بسهولة واستخدامها في آلة جافا الافتراضية وخوادم التطبيقات بدون إضافة تعقيد. كما تقدم اللغة وحدات ماكرو تجعل من السهل استخدام واجهة برمجة تطبيقات الجافا الموجودة. جميع هياكل بيانات لغة كلوچرتطبق واجهات جافا موحدة مما يجعل من السهل تشغيل شفرة تم تنفيذها في لغة كلوچر من جافا.
• تطوير تفاعلي لحلقة قراءة ـ تقييم ـ طباعة.
• الدوال كائنات من الفئة الأولي.
• التأكيد علي الاستدعاء الذاتي والدوال عالية الرتبة بدلا من التكرار القائم علي الأثر الجانبي.
• التتابعات الكسولة
• تتيح مجموعة غنية من هياكل البيانات الثابتة اللامتغيرة.
• البرمجة المتزامنة من خلال ذاكرة أعمال البرمجيات وهو نظام مساعد ونظام متغير تفاعلي.
• طرق متعددة للسماح بالإرسال التفاعلي علي أنواع وقيم أي مجموعة من المتغيرات (تقنية تعدد الوجهيات المعتادة التي ترسل نوع المتغير من الطريقة الأولي)

أمثلة

برنامج_أهلا_بالعالم:

 (println "Hello, world!")

مولد خيط آمن من أعداد متسلسلة فريدة:

 (javax.swing.JOptionPane/showMessageDialog nil "Hello World")

فئة فرعية مجهولة من كاتي جافا آى أو والتي لا تكتب علي أي شيء والماكرو يستخدم ذلك لإسكات كافة المطبوعات بداخله:

 (let [i (atom 0)]
  (defn generate-unique-id
    "Returns a distinct numeric ID for each call."
    []
    (swap! i inc)))

فئة فرعية مجهولة من java.io.Writer that والتي لا تكتب علي أي شيء والماكرو يستخدم ذلك لإسكات كافة المطبوعات بداخله:

 (def bit-bucket-writer
  (proxy [java.io.Writer] []
    (write [buf] nil)
    (close []    nil)
    (flush []    nil)))
 (defmacro noprint
  "Evaluates the given expressions with all printing to *out* silenced."
  [& forms]
  `(binding [*out* bit-bucket-writer]
     ~@forms))
 (noprint
 (println "Hello, nobody!"))

10 خيوط تستخدم هيكل بيانات مشترك واحد يتكون من 100 متجه يحتوي كل منها عي 10 أعداد فريدة (متتابعة أولياً). يتكرر اختيار كل خيط لموضعين عشوائيين في متجهين عشوائيين ويقوم بتبديلهما. كافة التغييرات علي المتجهات تحدث في التعاملات عن طريق الاستفادة من نظام ذاكرة أعمال البرمجيات الخصة بلغة كلوچر، ولهذا السبب فإنه حتي بعد 100.000 تكرار لكل خيط، لا يضيع أي حرف.

 (defn run [nvecs nitems nthreads niters]
  (let [vec-refs (vec (map (comp ref vec)
                           (partition nitems (range (* nvecs nitems)))))
        swap #(let [v1 (rand-int nvecs)
                    v2 (rand-int nvecs)
                    i1 (rand-int nitems)
                    i2 (rand-int nitems)]
                (dosync
                 (let [temp (nth @(vec-refs v1) i1)]
                   (alter (vec-refs v1) assoc i1 (nth @(vec-refs v2) i2))
                   (alter (vec-refs v2) assoc i2 temp))))
        report #(do
                 (prn (map deref vec-refs))
                 (println "Distinct:"
                          (count (distinct (apply concat (map deref vec-refs))))))]
    (report)
    (dorun (apply pcalls (repeat nthreads #(dotimes [_ niters] (swap)))))
    (report)))
 (run 100 10 10 100000)

مخرجات المثال السابق:

 ([0 1 2 3 4 5 6 7 8 9] [10 11 12 13 14 15 16 17 18 19]...
 [990 991 992 993 994 995 996 997 998 999])
Distinct: 1000
  ([382 318 466 963 619 22 21 273 45 596] [808 639 804 471 394 904 952 75 289 778]...
 [484 216 622 139 651 592 379 228 242 355])
Distinct: 1000

وصلات خارجية

• هذا المقال غير مرتبط بويكي بيانات
• الموقع الرسمي