Racket to ogólny język programowania, który jest potomkiem Scheme, będącego z kolei pochodną Lispa. Początkowo zaprojektowany jako platforma do tworzenia języków, Racket oferuje bogaty zestaw narzędzi dla programistów do definiowania nowych języków programowania oraz szybkiego prototypowania nowych pomysłów. Kładzie nacisk na paradygmaty programowania funkcyjnego, a jego potężny system makr pozwala na znaczną elastyczność w rozwoju języków specyficznych dla danej dziedziny. Racket jest szczególnie dobrze przystosowany do celów edukacyjnych, badań oraz wszelkich aplikacji wymagających niestandardowych funkcji lub zachowań językowych.
Racket (pierwotnie nazywany PLT Scheme) został stworzony przez grupę badaczy na Uniwersytecie Northeastern w połowie lat 90., kierowaną przez Matthew Flatta. Został zaprojektowany jako narzędzie edukacyjne, aby pomóc studentom w nauce programowania i koncepcji projektowania języków poprzez dialekt Scheme Lispa. Wczesne wersje Racket koncentrowały się głównie na zapewnieniu solidnego środowiska do nauczania i uczenia się języków programowania.
W kolejnych latach Racket ewoluował poza swoje edukacyjne korzenie, stając się ogólnym językiem programowania o wyraźnej tożsamości. Zespół PLT zmienił jego nazwę na Racket w 2010 roku, podkreślając wszechstronność języka i jego zdolność do wspierania różnych paradygmatów, w tym programowania funkcyjnego, imperatywnego i obiektowego. Społeczność Racket rosła, z wkładem nauczycieli, badaczy i programistów, wzmacniając jego możliwości w zakresie projektowania i wykonywania języków.
Dziś Racket oferuje bogaty zestaw bibliotek i narzędzi, w tym potężne zintegrowane środowisko programistyczne (IDE) o nazwie DrRacket. Jego projekt zachęca do tworzenia nowych języków; w związku z tym jego baza użytkowników wykracza poza tradycyjne przypadki użycia programowania, obejmując eksperymenty językowe i rozwój. Racket miał wpływ na szerszą społeczność języków programowania, wpływając na języki takie jak Julia i wpływając na rozwój edukacyjnych środowisk programistycznych.
Racket wspiera funkcje pierwszej klasy, co pozwala na traktowanie funkcji jako obywateli pierwszej klasy. Oznacza to, że mogą być przekazywane jako argumenty, zwracane z innych funkcji i przypisywane do zmiennych.
(define (apply-twice f x)
(f (f x)))
(apply-twice add1 5) ; Zwraca 7
Potężny system makr Racket pozwala na rozszerzenia składniowe, umożliwiając programistom tworzenie specjalnych form, które nie istnieją w języku bazowym.
(define-syntax-rule (when condition body)
(if condition
(begin body)))
(when (> 3 2)
(display "3 jest większe niż 2")) ; Wyjście: 3 jest większe niż 2
Racket wspiera dopasowywanie wzorców za pomocą match, co pozwala na czysty i czytelny kod podczas destrukturyzacji danych.
(define (describe lst)
(match lst
[(list 0) "Zero"]
[(list n) (string-append "One: " (number->string n))]
[_ "Inne"]))
Racket pozwala funkcjom na akceptowanie zmiennej liczby argumentów za pomocą składni wielokropka.
(define (sum . numbers)
(apply + numbers))
(sum 1 2 3 4) ; Zwraca 10
Funkcje w Racket mogą mieć opcjonalne i kluczowe argumenty, co zapewnia elastyczność w definiowaniu sygnatur funkcji.
(define (greet #:name [name "Świecie"])
(string-append "Cześć, " name "!"))
(greet) ; Zwraca "Cześć, Świecie!"
(greet #:name "Alicja") ; Zwraca "Cześć, Alicjo!"
Racket wspiera programowanie obiektowe poprzez swój system class, umożliwiając tworzenie klas i metod.
(define my-class
(class object%
(super-new)
(define/public (greet) "Cześć!")))
(define obj (new my-class))
(send obj greet) ; Zwraca "Cześć!"
Racket zapewnia kontynuacje pierwszej klasy, co pozwala programistom na manipulowanie przepływem sterowania w zaawansowany sposób.
(define (call-with-current-continuation f)
(call/cc f))
(call-with-current-continuation
(lambda (k) (k 10))) ; Zwraca 10
Racket ma wbudowane wsparcie dla kontraktów, co pomaga programistom określać oczekiwane zachowanie funkcji i struktur.
(define/contract (safe-div x y)
(-> number? (and/c number? (not/c (= y 0))) number?)
(/ x y))
Racket używa systemu modułów do ułatwienia organizacji kodu i ponownego użycia.
(module my-module racket
(define (hello) "Cześć z my-module!"))
Typed Racket to wariant Racket, który dodaje typy statyczne, umożliwiając sprawdzanie typów podczas rozwoju.
#lang typed/racket
(: add (-> Integer Integer Integer))
(define (add a b) (+ a b))
(add 2 3) ; Zwraca 5
DrRacket służy jako główne IDE dla Racket, zapewniając zintegrowane środowisko do pisania i uruchamiania programów Racket. Oferuje funkcje takie jak podświetlanie składni, narzędzia do debugowania oraz REPL (Read-Eval-Print Loop) do interaktywnego programowania.
Racket ma wbudowany kompilator, który kompiluje kod Racket do bajtcode lub natywnego kodu maszynowego dla efektywnego wykonania. Jego system uruchomieniowy zarządza pamięcią, zbieraniem śmieci i innymi niskopoziomowymi zadaniami systemowymi.
Budowanie projektów Racket zazwyczaj polega na organizowaniu kodu w moduły i korzystaniu z systemu pakietów Racket do zarządzania zewnętrznymi bibliotekami. Projekty można tworzyć za pomocą raco, narzędzia wiersza poleceń Racket, do kompilacji i uruchamiania plików Racket.
raco make my-project.rkt
raco run my-project.rkt
Racket jest używany w różnych dziedzinach, w tym:
Racket dzieli podobieństwa z różnymi językami programowania, podkreślając swoje korzenie w programowaniu funkcyjnym:
Istnieją narzędzia, takie jak racket2cpp, które umożliwiają tłumaczenie źródło-do-źródła z Racket na C++ lub podobne języki. Dodatkowo, niektóre projekty badawcze skoncentrowały się na tłumaczeniu Racket na JavaScript lub Python, co umożliwia łatwiejszą integrację z aplikacjami internetowymi lub istniejącymi systemami.
Istniejące narzędzia do tłumaczenia źródło-do-źródła mogą obejmować:
Elastyczność Racket i silne możliwości metaprogramowania czynią go doskonałym kandydatem do budowania języków i eksplorowania nowych paradygmatów programowania. Jego bogata historia i rozwój napędzany przez społeczność zapewniają, że pozostaje cennym narzędziem dla nauczycieli, badaczy i programistów oprogramowania.