标准ML（SML）学习资源、使用与语法详解

# 标准ML（SML）学习资源、使用与语法详解 ## 1. 学习资源推荐 在学习标准ML（SML）的过程中，有不少优秀的资料可供参考： | 作者 | 书籍名称 | 特点 | | ---- | ---- | ---- | | R.Bosworth | A practical course in functional programming using Standard ML | 提供两个中等规模的案例研究，但没有关于抽象类型或结构的内容 | | R.Harrison | Abstract data types in Standard ML | 假定有一定函数式编程知识，详细介绍了在开发通用抽象数据类型时抽象类型和结构的使用 | | J.D.Ullman | Elements of ML Programming | 适合将SML作为第二语言学习，涵盖SML的所有内容 | | R.Stansifer | ML primer | 适合将SML作为第二语言学习，内容相对简洁，包含实用示例 | | L.C.Paulson | ML for the working programmer | 较为高级的教材，全面覆盖SML，还包含程序证明、α演算解释器和战术定理证明器的SML实现相关内容 | | S.Sokolowski | Applicative high order programming: the Standard ML perspective | 专注于高阶函数的使用，包含程序证明、多态性和通过编译为抽象栈机代码实现函数式语言的内容 | | C.Reade | Elements of functional programming | 涵盖广泛的实用和理论函数式编程主题，介绍SML后，还有关于惰性求值、语义、多态类型检查、λ演算和组合子以及通过SECD机器实现函数式语言的内容 | ## 2. SML实现获取 Usenet新闻组comp.lang.ml是讨论SML的活跃论坛，每月会发布“Standard ML Frequently Asked Questions”，其中包含获取SML实现的详细信息，也可通过匿名ftp从`pop.cs.cmu.edu:/usr/rowan/sml-archive/faq.txt`获取。以下是一些免费的SML实现及其获取方式： | 实现名称 | 开发方 | 运行系统 | 获取方式（匿名ftp） | | ---- | ---- | ---- | ---- | | Standard ML of New Jersey (NJSML) | AT&T Bell Laboratories和Princeton University | 许多基于UNIX的系统 | ftp.research.att.com:/dist/ml | | MicroML | 于默奥大学 | IBM PC兼容系统 | ftp.cs.umu.se:/pub/um1exe01.uue | | Moscow ML | 莫斯科Keldysh应用数学研究所和丹麦皇家兽医与农业大学 | IBM PC兼容系统 | ftp.dina.kvl.dk:/pub/mosml | ## 3. 使用SML系统 ### 3.1 入门准备 要积极使用SML系统，需要具备以下条件： - 能够使用编辑器将文本输入到文本文件中。 - 知道如何运行SML系统。 在UNIX和DOS系统中，假设UNIX提示符为`$`，DOS提示符为`C>`，SML系统命令为`sml`，但实际使用的系统可能有不同的命令和提示符。在基于Windows的系统中，可以在UNIX shell窗口或DOS窗口中运行SML。 ### 3.2 开始使用 SML系统是交互式的，启动系统的命令如下： - UNIX系统：`$ sml` - DOS系统：`C> sml` 启动后，系统会打印一些启动信息，然后以`−`提示从键盘输入。输入表达式后要加上分号，例如：`– expression ;`。如果表达式跨多行，每行按“Enter”，系统会以`=`提示输入下一行，最后不要忘记加上分号。系统执行表达式后，会显示结果，这里假设显示形式为`> value : type`，其他SML系统可能显示为`val it = value : type`，`it`总是设置为表达式执行时找到的最后一个值。 ### 3.3 退出系统 通常可以使用底层系统的退出中断代码退出SML系统，如Control-Z或Control-D，需根据具体使用的系统进行确认。例如，假设使用Control-Z： - UNIX系统： ``` – ^Z $ ``` - DOS系统： ``` – ^Z C> ``` ### 3.4 紧急停止 如果需要停止正在运行的SML程序并返回输入提示符，可以使用Control-C： ``` …. ^C Execution terminated – ``` ### 3.5 程序开发 由于许多SML系统不允许修改已输入的内容，建议先将想尝试的内容输入到文本文件中，每个表达式后加上分号。给包含SML代码的文件添加`.sml`后缀是个有用的约定，但不是SML系统的要求。假设文件名为`file`，启动SML系统后输入`− use "file" ;`来读取文件内容，注意文件名要用双引号括起来。例如，如果文件名为`test.sml`，则输入`− use “test.sml”;`。读取文件后，系统会继续提示从键盘输入。如果有错误，需要退出SML系统，编辑文件，重新进入SML系统并再次读取文件。 - 在UNIX系统中，可以使用Control-X或Control-Z等控制序列暂停SML系统，编辑文件后，通常输入`fg`将暂停的进程恢复到前台。例如： ``` – ^X Stopped $ $ fg (sml) ``` - 在基于Windows的系统中，可以使用一个窗口运行SML系统，另一个窗口编辑文件。先将SML代码输入到文件中，保存但不关闭文件，然后将文件内容读取到SML系统中。如果发现文件中有错误，可以切换到编辑窗口修改并保存文件，再切换到SML窗口重新读取文件，无需停止SML系统。 ### 3.6 保存系统输出 如果想将SML会话的结果保存到文件中，可以在DOS或UNIX系统中使用文件重定向。例如，要将`test.sml`文件的运行结果保存到`results`文件中，可以使用以下命令： - DOS系统：`C> sml < test.sml > results` - UNIX系统：`$ sml < test.sml > results` ## 4. SML语法 ### 4.1 程序结构 一个程序由一个或多个声明和表达式组成，它们用分号分隔。声明可以是名称/值关联、值绑定、函数、函数绑定、类型同义词、类型绑定、数据类型、数据类型绑定、异常、异常绑定或局部声明。 ### 4.2 模式 -