Haskell 环境搭建指南

Haskell 是一款 纯函数式 的语言，我个人也热衷于 Haskell 下面就来介绍一下如何搭建 Haskell 的环境 # GHC ghc 是 Haskell 的编译器，就像 gcc 和 C 关系一样 接下来就介绍如何在各个平台安装 ghc ## Linux 以 Ubuntu(APT) 为例，需要在命令行输入以下代码: ```bash sudo add-apt-repository -y ppa:hvr/ghc sudo apt-get update sudo apt-get install -y cabal-install-<version> ghc-<version> ``` 其中，cabal 是用于管理 Haskell 依赖库的程序，而 ghc 则是 Haskell 的编译器 更详细的内容都在[这里](https://www.haskell.org/downloads/linux/) ## Windows 首先从[这里](https://www.haskell.org/platform/windows.html)下载 GHC，然后安装 # Stack 但安装原版 ghc 并不是在我们 haskell 之旅中的一个好的选择 比如原版 ghc 在更新时时常会出现一些问题，而且 cabal 的包管理机制也并不是很完善 这个时候，亲身体验了这些风霜的 haskeller 们站了出来，于是便有了 stack ## 如何安装 Stack 首先要找到 stack 的官方网站: [https://haskellstack.org](https://docs.haskellstack.org/en/stable/README/)  ### Linux/MacOS 用户 只需要在控制台里输入 ```bash curl -sSL https://get.haskellstack.org/ | sh ``` 就能够安装 stack ### Windows 用户 需要在官网下载安装包（即上图的 `Windows 64-bit Installer`，这个过程可能会比较缓慢，可以通过虚拟专用网络加速这个过程），随后双击打开  自行选择安装路径，之后点击 `Next`  下面的两个选项最好勾选，可以自动添加环境变量，少去了自己配置的麻烦 再点 `Install` 就可以完成安装了 ## Stack 初始化 安装完 stack 后，打开命令行，输入以下指令 ```bash stack setup ``` 用于初始化 stack，可能需要一点时间 ## 为 Stack 修改源 stack 的官方源在中国大陆可能会非常慢，因此我们需要修改 stack 的源 请根据你的系统来找到相应的 stack 目录: * Windows: `C:\sr` * Linux/MacOS: `~/.stack` 在 stack 目录下找到名为 `config.yml` (如果没有就自己新建一个) 的配置文件，输入以下内容： ```yml # hackage package-indices: - name: Tsinghua download-prefix: http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/hackage/package/ http: http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/hackage/00-index.tar.gz # stackage setup-info: "http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/stackage/stack-setup.yaml" urls: latest-snapshot: http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/stackage/snapshots.json lts-build-plans: http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/stackage/lts-haskell/ nightly-build-plans: http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/stackage/stackage-nightly/ ``` 这里使用的是[清华大学](https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/)的镜像 之后，就可以愉快地初始化 stack 了 # Stack 安装依赖库 stack 安装依赖库十分简单，只需要: ```bash stack install <libaray name> ``` 之后稍加等待，就能安装依赖库了 # GHCi ghci 是 Haskell 的交互式命令行，具有强大的功能 可以通过 `stack ghci` 进入 ghci 在 ghci 中输入以下内容 ```haskell putStrLn "hoshino so cute!" ``` 会输出 ```plain hoshino so cute! ``` 当然，你可以通过 `Tab` 来快速补全 ghci 还提供了一些内置命令，这里列举出常用的 * `:type` 或 `:t` 输出目标的类型 例如 `:t foldr` 输出 `foldr :: Foldable t => (a -> b -> b) -> b -> t a -> b` * `:info` 或 `:i` 输出目标的详细内容 例如 `:t foldr` 输出 ```haskell class Foldable (t :: * -> *) where ... foldr :: (a -> b -> b) -> b -> t a -> b ... -- Defined in ‘Data.Foldable’ ``` * `:kind` 或 `:k` 输出目标的 `kind` 例如 `:k Functor` 输出 `Functor :: (* -> *) -> Constraint` * `:set` 设置一些内置功能 `:set +t` 可以在每个值计算完后输出它的类型 `:set +s` 可以在每个值计算完后输出所使用的时间和空间 * `:load` 或 `:l` 载入目标 Haskell 文件 例如: `:l hello.hs` 之后就可以使用 `hello.hs` 中提供的函数了 * `:reload` 或 `:r` 重新载入文件 可以快速重新载入，就不需要重新 `:l` 了 * `:module` 或 `:m` 导入库 例如 `:m +Data.List` 可以导入 `Data.List` 库 `:m -Data.List` 可以取消导入 `:m Data.List` 会取消导入其他库，然后再导入 `Data.List` 库 * `:quit` 或 `:q` 退出 ghci # IDE 环境 编写程序，IDE 当然是能够提高开发效率的一环，接下来就介绍几个常用 IDE 的 Haskell 支持 ## VSCode `VSCode` 有 依赖官方开发的 `haskell-ide-engine` 的 `haskell language server` 和 `dramforever` 开发的 `Simple GHC Integration` `haskell language server` 安装麻烦，而且内存占用也比较大，但功能较为强大 `Simple GHC Integration` 一键式插件，新手友好，功能完善 ## IntelliJ `IntelliJ IDEA` 有 `intellij haskell` 个人觉得不太好，所以不多加描述 # Stack Project 可以通过 `stack new <project name>` 来新建一个项目 随后可以看到这样的项目结构: ```plain . ├── app // 程序代码目录 │ └── Main.hs ├── ChangeLog.md ├── LICENSE ├── my-project.cabal ├── package.yaml // 包配置文件 ├── README.md ├── Setup.hs ├── src // 库代码目录 │ └── Lib.hs ├── stack.yaml // stack 配置文件 └── test // 测试代码目录 └── Spec.hs ``` 在 `Lib.hs` 中写入以下代码（代码来自[我的博客](https://blog.hoshino9.org)）: ```haskell module Lib (mergeSort) where import Data.List -- 归并排序 :: 数组 -> 排序后的数组 mergeSort :: (Eq a, Ord a) => [a] -> [a] mergeSort (x:[]) = [x] -- 如果是 只有一个元素的数组, 就返回这个数组 mergeSort xs = merge (mergeSort $ fst subs) (mergeSort $ snd subs) -- 把 (被归并排序过的 前半部分的数组) 和 (被归并排序过的 后半部分的数组) 进行排序合并 where mid = length xs `div` 2 -- 中心的下标 subs = splitAt mid xs -- 把数组分割成两个接近等份(奇数数量情况)或等份(偶数数量情况)的数组 -- 排序并合并两个数组 :: 数组 -> 另一个数组 -> 合并后的数组 merge :: (Eq a, Ord a) => [a] -> [a] -> [a] merge [] ys = ys -- 如果有任意一个数组为空, 则返回非空的那个数组 merge xs [] = xs merge (x:xs) (y:ys) = if x < y then x : merge xs (y:ys) -- 如果 第一个数组的首元素小于 第二个数组的首元素, 则 排序剩下的两个数组, 并将 第一个数组的首元素添加在排序后的数组之前 else y : merge (x:xs) ys -- 这里跟上面差不多啦 ``` 然后在 `Main.hs` 中写入以下代码，来调用 `src/Lib.hs` 中的函数： ```haskell module Main where import Lib main :: IO () main = print $ mergeSort [5, 2, 1, 4, 3] ``` 最后，在项目根目录下 在命令行中输入以下内容: ```bash stack build ``` 等待之后，就成功编译这个项目了 然后通过 ```bash stack exec <project-name>-exe ``` 来运行编译好的程序 会看到输出: `[1, 2, 3, 4, 5]` 如果在项目目录下运行 `stack ghci` 还会发现自动编译并导入了所有的文件 # 结束语 后续我还会带来关于 Haskell 的更多内容 如果期待的话，可以关注我