Programmeringsspråk Erlang

Översikt

Erlang är ett funktionellt programmeringsspråk som är utformat för att bygga skalbara och fel-toleranta system, särskilt inom området för samtidiga, distribuerade applikationer. Det utvecklades ursprungligen av Ericsson i slutet av 1980-talet för att skapa robusta telekomsystem. Erlangs unika egenskaper inkluderar stöd för lätta processer, meddelande-passing samtidighet, hot code swapping och en stark betoning på tillförlitlighet. Idag används det i stor utsträckning inom industrier som kräver hög tillgänglighet och distribuerade system, såsom telekommunikation, meddelandeapplikationer och databassystem.

Historiska Aspekter

Skapande och Initial Utveckling

Erlang skapades i slutet av 1980-talet av Joe Armstrong, Robert Virding och Mike Williams på Ericsson, främst för att möta behoven inom telekomindustrin. Språket utvecklades för att underlätta konstruktionen av storskaliga, fel-toleranta system som kunde hantera flera samtal och anslutningar samtidigt.

Utveckling till Öppen Källkod

I början av 1990-talet insåg Ericsson potentialen i Erlang bortom telekommunikation. År 1998 släpptes Erlang som öppen källkod, vilket gjorde det möjligt för en bredare gemenskap av utvecklare att bidra till dess tillväxt. Den öppna källkods-rörelsen ledde till utvecklingen av BEAM virtuella maskinen, som kör Erlang-kod och har utvecklats för att stödja andra språk.

Nuvarande Tillstånd

Erlang underhålls för närvarande av Erlang/OTP-teamet och har en dedikerad gemenskap. Utgivningscykeln för Erlang har blivit mer konsekvent, med regelbundna uppdateringar och förbättringar som fokuserar på prestanda, nya funktioner och förbättrad dokumentation. Språket har också inspirerat utvecklingen av Elixir, ett modernt programmeringsspråk som körs på Erlang VM och inkorporerar många av dess principer samtidigt som det erbjuder ytterligare funktioner.

Syntaxfunktioner

Funktionell Programmeringsparadigm

Erlang är främst ett funktionellt språk, vilket innebär att funktioner är förstklassiga medborgare och kan passeras runt som variabler.

double(X) -> X * 2.

Lätta Processer

Erlangs lätta processer möjliggör skapandet av tusentals samtidiga processer utan betydande overhead.

spawn(fun() -> io:format("Hej från en process!~n") end).

Meddelandeöverföring

Processer i Erlang kommunicerar med hjälp av meddelandeöverföring, vilket möjliggör säker kommunikation utan delad status.

Pid = spawn(fun() -> receive
                      {msg, Content} -> io:format("Mottaget: ~s~n", [Content])
                  end end),
Pid ! {msg, "Hej!"}.

Mönstermatchning

Erlang använder mönstermatchning, en kraftfull funktion som möjliggör tydlig och koncis kod.

match(X) when X > 0 -> io:format("Positivt tal: ~B~n", [X]);
match(X) -> io:format("Icke-positivt tal: ~B~n", [X]).

Fel-tolerans

Erlang stöder fel-tolerans genom sin "låt det krascha"-filosofi, vilket gör att processer kan misslyckas och startas om utan att påverka systemet.

start_process() ->
    spawn(fun() -> crash() end).

Hot Code Swapping

Erlang tillåter utvecklare att ändra kod i körande system utan att stoppa dem.

%% Gammal version
-module(example).
-export([hello/0]).
hello() -> io:format("Gammal Version~n").

%% Ny version
-module(example).
-export([hello/0]).
hello() -> io:format("Ny Version~n").

Immutabilitet

Data i Erlang är oföränderliga, vilket leder till färre buggar och enklare resonemang om koden.

List = [1, 2, 3],
NewList = [4 | List].

Inbyggt Stöd för Distribution

Erlang har funktioner som möjliggör enkel distribution av processer över olika noder.

net_adm:start() -> 
  net_adm:ping('other_node@hostname').

Posttyper

Erlang stöder posttyper för att skapa strukturerade datatyper.

-record(person, {name, age}).
Person = #person{name="Alice", age=30}.

Listkomprehensioner

Erlang tillåter listkomprehensioner för att generera och manipulera listor på ett koncist sätt.

Squares = [X*X || X <- [1,2,3]].

Utvecklarverktyg, Körtider och IDE:er

Körtider

Erlang körs på BEAM virtuella maskinen, som är utformad för att köra samtidiga och fel-toleranta applikationer. BEAM optimerar prestanda och möjliggör funktioner som hot code swapping.

Populära IDE:er

Det finns flera utvecklingsmiljöer för Erlang, där Emacs och IntelliJ IDEA (med Erlang-plugin) är bland de mest populära. Andra anmärkningsvärda verktyg inkluderar Erlang-specifika redigerare som Erlide.

Bygga ett Projekt

För att skapa ett Erlang-projekt använder man traditionellt verktyget rebar3, som hanterar beroenden och byggen. Till exempel, för att skapa ett nytt projekt skulle du köra:

rebar3 new app myapp

Sedan kan du bygga projektet med:

rebar3 compile

Tillämpningar av Erlang

Erlang används i stor utsträckning inom telekom, meddelandesystem och realtidsapplikationer. Anmärkningsvärda applikationer inkluderar:

Jämförelse med Liknande Språk

Erlangs främsta styrkor ligger i dess samtidighetsmodell och fel-tolerans, vilket skiljer det från språk som:

Tips för Källkod-till-Källkod Översättning

Att översätta kod till och från Erlang kan vara komplext på grund av dess unika paradigmer. Verktyg som erl2cpp finns för vissa översättningar, men det finns inget utbrett automatiserat verktyg för alla språk. Manuell översättning kan involvera: