OCaml یک زبان برنامه‌نویسی عمومی است که بخشی از خانواده ML (زبان متا) می‌باشد. این زبان بر برنامه‌نویسی تابعی تأکید دارد و در عین حال از پارادایم‌های دستوری و شی‌گرا نیز پشتیبانی می‌کند. یکی از ویژگی‌های بارز OCaml سیستم نوع آن است که ایستا بوده و می‌تواند بسیاری از خطاها را در زمان کامپایل شناسایی کند، که این امر آن را در دانشگاه‌ها و همچنین در صنعت برای انواع خاصی از برنامه‌ها محبوب کرده است. OCaml همچنین ویژگی‌های قدرتمندی مانند توابع درجه یک، تطبیق الگو و مجموعه‌ای غنی از ساختارهای داده را ارائه می‌دهد.
OCaml از زبان برنامه‌نویسی Caml نشأت گرفته است که در اواخر دهه 1980 در مؤسسه تحقیقاتی فرانسه در علوم کامپیوتر و اتوماسیون (INRIA) توسعه یافت. زبان Caml از طریق نسخه‌های مختلفی تکامل یافت و "Caml Light" یک نسخه قابل توجه بود که ویژگی‌ها را ساده‌تر کرد. "O" در OCaml به معنای "هدف‌گرا" است که نشان‌دهنده اضافه شدن ویژگی‌های برنامه‌نویسی شی‌گرا به زبان در اواخر دهه 1990 می‌باشد.
OCaml به شدت تحت تأثیر زبان‌های برنامه‌نویسی تابعی مانند Haskell و ML قرار دارد. با این حال، این زبان همچنین شامل ویژگی‌های دستوری مشابه با زبان‌هایی مانند C و Python است. سیستم نوع OCaml بر چندین زبان برنامه‌نویسی مدرن تأثیر گذاشته است، در حالی که تأکید زبان بر عدم تغییرپذیری و برنامه‌نویسی تابعی ارتباط نزدیکی با Haskell دارد.
امروزه OCaml دارای یک جامعه پرجنب‌وجوش است و به طور گسترده‌ای در دانشگاه‌ها به ویژه برای آموزش مفاهیم و تکنیک‌های برنامه‌نویسی استفاده می‌شود. در صنعت، این زبان در بخش‌هایی مانند مالی، توسعه وب و برنامه‌نویسی سیستم‌ها به کار می‌رود. ابزارهایی مانند مدیر بسته OPAM به بهبود اکوسیستم کمک کرده و مدیریت کتابخانه‌ها و وابستگی‌ها را تسهیل می‌کند.
سیستم استنتاج نوع OCaml به کامپایلر اجازه می‌دهد تا به طور خودکار نوع اکثر عبارات را استنتاج کند. به عنوان مثال:
let add x y = x + y
در این مورد، OCaml استنتاج می‌کند که x و y اعداد صحیح هستند.
تطبیق الگو یک روش مختصر برای تجزیه و تحلیل نوع داده‌ها فراهم می‌کند:
match some_list with
| [] -> "لیست خالی"
| head :: tail -> "عنصر اول: " ^ string_of_int head
به طور پیش‌فرض، ساختارهای داده در OCaml غیرقابل تغییر هستند. برای ایجاد یک ساختار قابل تغییر، باید به طور صریح از کلمه کلیدی mutable استفاده کرد:
type point = { mutable x: int; mutable y: int }
توابع در OCaml شهروندان درجه یک هستند، به این معنی که می‌توان آن‌ها را مانند هر مقدار دیگری منتقل کرد:
let apply f x = f x
let square x = x * x
let result = apply square 5 (* نتیجه 25 است *)
OCaml دارای یک سیستم ماژول قدرتمند است که اجازه سازماندهی کد را می‌دهد. فانکتورها، که ماژول‌هایی هستند که ماژول‌های دیگر را به عنوان آرگومان می‌پذیرند، امکان استفاده مجدد از کد را فراهم می‌کنند:
module MakeSet (Ord: OrderedType) = struct
(* پیاده‌سازی مجموعه در اینجا *)
end
OCaml قابلیت‌های برنامه‌نویسی شی‌گرا را فراهم می‌کند و اجازه می‌دهد تا کلاس‌ها و وراثت وجود داشته باشد:
class point x y =
object
val mutable x = x
val mutable y = y
method get_x = x
method get_y = y
end
OCaml از مدیریت استثناها پشتیبانی می‌کند و به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا خطاها را به طور مؤثر مدیریت کنند:
exception Division_by_zero
let safe_divide x y =
if y = 0 then raise Division_by_zero else x / y
OCaml اجازه می‌دهد تا انواعی تعریف شوند که می‌توانند اشکال مختلفی بپذیرند:
type shape = Circle of float | Rectangle of float * float
let area = function
| Circle r -> 3.14 *. r *. r
| Rectangle (w, h) -> w *. h
OCaml از ارزیابی تنبل پشتیبانی می‌کند و اجازه می‌دهد مقادیر تنها زمانی محاسبه شوند که نیاز باشد:
let lazy_value = lazy (compute_some_expensive_function ())
let result = Lazy.force lazy_value
OCaml شامل ساختارهای داده داخلی مانند لیست‌ها، آرایه‌ها و مجموعه‌ها است، همراه با توابع مرتبط برای دستکاری:
let my_list = [1; 2; 3; 4]
let double_list = List.map (fun x -> x * 2) my_list
پیاده‌سازی اصلی OCaml شامل یک کامپایلر کد بومی است که کد ماشین کارآمد تولید می‌کند. کامپایلر بایت‌کد برای اجرای برنامه‌های OCaml در پلتفرم‌هایی که سرعت اجرا کمتر مهم است، مفید است. سیستم زمان اجرای OCaml مدیریت جمع‌آوری زباله را بر عهده دارد و محیطی برای اجرای کد فراهم می‌کند.
توسعه‌دهندگان معمولاً از ویرایشگرهایی مانند Visual Studio Code، Emacs و Vim برای توسعه OCaml استفاده می‌کنند. ابزارهایی مانند Dune و Merlin تجربه توسعه را با ارائه ویژگی‌هایی مانند تکمیل خودکار، استنتاج نوع و اتوماسیون ساخت بهبود می‌بخشند.
برای ساخت یک پروژه OCaml، معمولاً یک فایل dune در دایرکتوری ریشه پیکربندی می‌شود و از دستورات Dune استفاده می‌شود:
dune build
Dune مدیریت وابستگی‌ها را بر عهده دارد و کد منبع را به صورت ساختاریافته کامپایل می‌کند.
OCaml در زمینه‌های مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد، از جمله:
OCaml قابل مقایسه با:
OCaml می‌تواند به زبان‌هایی که از پارادایم‌های تابعی پشتیبانی می‌کنند، مانند Haskell یا Scala، ترجمه شود. ویژگی‌های نحوی و ساختارهای تابعی معمولاً معادل‌هایی در این زبان‌ها دارند.
ابزارهای موجود برای ترجمه منبع به منبع که به طور خاص برای OCaml طراحی شده‌اند شامل "OCaml to JS" (js_of_ocaml) است که اجازه می‌دهد کد OCaml به JavaScript تبدیل شود و امکان استقرار در محیط‌های وب را فراهم می‌کند.