檢視 Erlang 的原始碼

'''Erlang'''（/ ˈɜːrlæŋ /）是一種通用的平行導向函數式程式語言。Erlang 嘛會當指 Erlang / OTP 的通稱，開源電信平台（OTP）是 Erlang 的常用執行環境佮一系列標準元件。

Erlang 執行環境為專有以下要求的系統設計：

* 散式運算
* 高故障容許度
* 軟性即時運算
* 懸可用性、直直做出來的應用
* 熱插拔，會當修改程式而免停機

Erlang 是運作佇虛擬機的直譯式語言，但是這馬嘛包含有烏普薩拉大學高效能 Erlang 計畫（HiPE）開發的原生程式碼編譯器，自 R 十一 B 枋仔四版本開始，Erlang 嘛支援跤本直譯器。佇咧編程範型上，Erlang 是屬於多重典範程式語言，涵蓋函數式、平行式佮分散式。循序執行的 Erlang 是一个古早求值，單次才閣動態資料形態的函數式程式語言。

伊由喬 ・ 阿姆斯特朗（Joe Armstrong）佇瑞典電信裝置製造商愛立信所轄的電腦科學研究室開發，目的是創造一種會當應付大規模閣發活動的程式語言佮執行環境。Erlang 佇一九八七年釋出正式的版本，上早是愛立信擁有的私有軟體，經過十冬的發展，佇一九九八年發表開放原始碼版本。

==開發佮演變歷史==

Erlang 著名佇丹麥數學家佮統計學家 Agner Krarup _ Erlang _，同時 Erlang 閣會當表示 _ Er _ icsson _ Lang _ uage。Erlang 語言由瑞典愛立信電信公司的喬 ・ 阿姆斯特朗開始設計，開始公元一九八空年代。頭仔是以 Prolog 程式語言做基礎，幾度改版了後，改做以 Joe's Abstract Machine 為基礎的獨立語言執行環境。雖然語言的風格猶原和 Prolog 相倚，猶毋過咧乎 Erlang 語言設計的行向，Erlang 成做具備函式語言特色的程式語言。

===發行版本===

一九九八年起，Erlang 發佈開放原始碼版本，號做開源電信平台。'''開源電信平台'''採用修改過的 Mozilla 公共許可證協定來發放，同時愛立信猶閣提供商業版本的技術支援。目前，Erlang 上大的商業使用者是愛立信，其他有名的使用者有北電網路、亞瑪綴袂著 T-Mobile 等。

===語言特色===

*'''平行導向程式設計'''佇語言內底，會當透過 spawn / \ * 函式，將特定的函式設定做獨立的行程，了後會使做跨行程通訊。
*'''函數式程式設計'''因為 Erlang 早期以 Prolog 開發製作，受著語言特性影響，就成做函數式的語言。
*'''單次才值'''逐个變數干焦會當佮資料縛一改，所以乎，無親像講一般程式語言的變數會當多次指定為無仝的值。單次才值的好處是狀態單純，使程式會當閱讀。
*'''佮早求值抑是嚴格求值'''Erlang 基本求值策略為電腦語言內底佮早求值之特性。而且，會當藉著明確來使用無參數的 λ 演算式，將特定函式設定做貧惰性求值策略。
*'''動態資料型態佮類型系統'''有編譯時期的型態檢查系統支援。
*'''錯誤先發'''佇執行時期發生的錯誤，會由錯誤位置送出訊息，發生錯誤的行程隨停止動作。藉由行程鏈通機制，會當自動傳遞錯誤、掠毋著，使其他行程會使幫助處理錯誤。
*'''程式碼熱更新'''因為 Erlang 是函式的語言，會當編寫特定的程式結構，製作即時換新版函式的機制。
*'''手稿語言'''Erlang 實作提供了指令碼執行方式。

==語言構成==

Erlang 程式結構以函式定義做主。函式是一組將輸入分別對應到輸出的規則，對應方式遵守數學函式的慣例。此外，Erlang 語言由幾項構句要素所組成，包括文字 ( 抑是講原子 )、數字、列表、值組、字元、字捾、二進位資料、模組、佮特定用途的關鍵字如 fun . . . end , if . . . end , case . . . of . . . end , spawn ,   ! , receive . . . end 等咧。以下段落分別列示並舉例說明 Erlang 程式的基本構成部份，涵蓋'''資料的格式'''、'''表達式格式'''佮'''內建函式'''。

===資料的格式===

===表達式格式===

===內建函式===

開源電信平台包括一个 Erlang 直譯器、一个 Erlang 編譯器、程式節點通訊協定、CORBA、一个分散式的資料庫 Mnesia、猶閣有足濟程式庫。'''內建函式'''涵蓋各種方面的功能咧，涵蓋系統命令、資料的存取、格式轉換、網路通訊、圖形介面、. . . 等。以下列表介紹幾項常用的 Erlang 內建函式。( 參閱檔案抑是索引 )

==Hello World 程式==

這是輸出 Hello World 的一種方式：

若欲編譯這个程式乎，為一个存在為一个 hello . erl 的文字檔，然後對 Erlang 終端進行編譯。毋通袂記得佇每一个命令的最後加上一个句號（.）。 比如講：

` ` `
Erlang ( BEAM ) emulator version 四配九 . 一 [source]
Eshell V 四配九 . 一 ( abort with ^ G )
一 > c ( hello ) .
{ ok , hello }
` ` `

（ 佇咧 Unix 系統上，你會當通過佇命令列內底輸入 " erl " 來進入 Erlang 終其尾。佇咧 Windows 系統上，你需要拍開一个命令提示符視窗，然後輸入 " werl " 來進入 Erlang 終其尾，抑是佇程式功能表內底揣著 Erlang 的圖示。）對 Erlang 終端上運行這个程式：

` ` `
二 > hello : hello _ world ( ) .
hello , world
ok
` ` `

==函數式程式設計==

Erlang 支援函數式程式設計的一般特色，特色包括孤一改孤一改、遞迴定義、λ 演算來佮高階函式等等。Erlang 函式大致寫法這馬，以整數階乘模組做例：

` ` `
'''-module'''( fact ) .
'''-export'''( [fac / 一] ) .

fac ( N )'''when'''N > 一->
N * fac ( N 影一 ) ;
fac ( 一 )->
一 .
` ` `

以下是快速排序演算法的 Erlang 實作：

` ` `
_ % % quicksort : qsort ( List ) _
_ % % Sort a list of items _
'''-module'''( quicksort ) .
'''-export'''( [qsort / 一] ) .

qsort ( [] )-> [] ;
qsort ( [Pivot | Rest] )->
qsort ( [X | | X <-Rest , X=< Pivot] ) + + [Pivot] + + qsort ( [Y | | Y <-Rest , Y > Pivot] ) .
` ` `

以下是費氏數列求解函式：

` ` `
'''-module'''( example ) .
'''-export'''( [fibo / 一] ) .

fibo ( N )'''when'''N > 一->
fibo ( N 影一 ) + fibo ( N 鋪二 ) ;
fibo ( 一 )->
一 ;
fibo ( 零 )->
零 .
` ` `

` ` `
> c ( example ) .
{ ok , example }
> lists : map ( fun ( X )->'''example : fibo'''( X ) end , lists : seq ( 一 , 十 ) ) .
[一 , 一 , 二 , 三 , 五 , 八 , 十三 , 二十一 , 三十四 , 五十五]
` ` `

函數式程式設計難免用遞迴計算，煞閣消磨大量遞迴疊空間。為著克服這个問題，一般使用'''累積參數'''佮'''尾溜遞迴'''等技巧節省遞迴數目：以下比如講以下。

` ` `
'''-module'''( test ) .
'''-export'''( [fibo _ accu / 一] ) .

fibo _ accu ( N )->
fibo ( N , 零 , 一 ) .
fibo ( N , C 一 , C 二 )'''when'''N > 二->
fibo ( N 影一 , C 二 , C 一 + C 二 ) ;
fibo ( 零 , _ , _ )->
零 ;
fibo ( 一 , _ , _ )->
一 ;
fibo ( _ , C 一 , C 二 )->
C 一 + C 二 .
` ` `

` ` `
> c ( example ) .
{ ok , test }
> lists : map ( fun ( X )->'''test : fibo \ _ accu'''( X ) end , lists : seq ( 一 , 十 ) ) .
[一 , 一 , 二 , 三 , 五 , 八 , 十三 , 二十一 , 三十四 , 五十五]
` ` `

函數式程式設計容許使用高階函式求解。比如講比如講 Erlang 實做複合函式。( f o g，唸作 f _ after _ g。)

` ` `
'After'( F , G )->
fun ( X )->
erlang : apply ( F , [erlang : apply ( G , [ X] ) ] )
end .
` ` `


: * 請注意'''after'''是 Erlang 關鍵字。所以，以上函式號名做 ′ _ After _ ′ 避開關鍵字。

` ` `
> ('''example :'After''''( fun test : show / 一 , fun test : parse / 一 ) ) ( 三-c一四一六 ) .
Real number 三-c一四一六空空 is met .
ok
` ` `

==平行式程式設計==

Erlang 上主要的特色是'''平行導向程式設計'''，強調濟程式平行運作，而且以訊息對彼此溝通。Erlang 提供矣'''spawn'''函式佮'''!'''、'''receive'''. . .'''end'''等等關鍵字，會當描述講是佇 Erlang / 開源電信平台中的按怎啟動一寡程式、並且欲按怎予程式傳遞訊息。此外，'''平行導向程式設計'''的精神閣強調程式的容錯處理，藉著程式發生錯誤時的訊息傳達，予其他程式會當知影毋著的發生，予方便於後續處理。以下分別介紹平行導向程式設計的一般程式編寫方式，閣有錯誤處理的使用方式。

===平行導向程式設計===

基本的平行程式示範如下：

* 以下啟動一个程式。

` ` `
_ % create process and call the function web : start \ _ server ( Port , MaxConnections ) _
ServerProcess='''spawn'''( web , start _ server , [Port , MaxConnections] ) ,
` ` `

* 以下是佇任何程式當中，對早前起動的程式送一个訊息 { _ pause _ , _ 十 _ }。

` ` `
_ % send the { pause , 十 } message ( a tuple with an atom " pause " and a number " 十 " ) _
_ % to ServerProcess ( asynchronously ) _
ServerProcess  ! { pause , 十 } ,

` ` `

* 以下是一段接收訊息的程式。逐个程式攏有一份電子信箱，有可以留收著的訊息；receive . . . end 程式片斷是對程式的電子信箱當中取出上早佇留的訊息。

` ` `
_ % receive messages sent to this process _
'''receive'''
a _ message-> do _ something ;
{ data , DataContent }-> handle ( DataContent ) ;
{ hello , Text }-> io : format ( " Got hello message : ~ s " , [Text] ) ;
{ goodbye , Text }-> io : format ( " Got goodbye message : ~ s " , [Text] )
'''end'''.

收著_ a \ _ message _ 結果就是 _ do \ _ something _；收著 { _ data _ , _ DataContent _ } 結果會呼叫 handle ( DataContent )；
收著 { _ hello _ , _ Text _ } 結果教是印出 " Got hello message : . . . "，收著 { _ goodbye _ , _ Text _ } 結果印出
" Got goodbye message : . . . "。
` ` `

以下程式，示範產生一組環狀傳遞訊息的程式。

` ` `
ring _ proc ( Funs )->
Ns=lists : seq ( 一 , length ( Funs ) ) ,
[P | Pids]=['''spawn'''( _ ? MODULE _ , lists : nth ( Nth , Funs ) , [] ) | | Nth <-Ns] ,
[Pid  ! ToPid | | { Pid , ToPid } <-lists : zip ( [ P | Pids] , Pids + + [P] ) ] .

func ( )->
'''receive'''
ToPid->
func _ msg _ ( ToPid )
'''end'''.

func _ msg _ ( ToPid )->
'''receive'''
stop->
io : format ( " Stop process ~ w ~ n " , [self ( )] ) ,
ToPid  ! stop ;
Message->
io : format ( " ~ w : transmit message to ~ w ~ n " , [self ( ) , ToPid] ) ,
ToPid  ! Message ,
func _ msg _ ( ToPid )
'''end'''.

接收 _ stop _ 訊息，就對後一个程序送 _ stop _ 訊息；接收著其他任何的訊息，就對後一个程序送仝款的訊息。
` ` `

若是傳送任何其他的訊息，就會予所有的程式不斷對後一个程式傳遞訊息。以下是咧測試傳送 _ stop _ 訊息的執行結果。

` ` `
> ['''P'''| _ ]='''example : ring \ _ proc'''( [func , func , func] ) .
[< 空九二三三 . 零 > , < 空九二三四 . 零 > , < 空九二三二 . 零 >]
>'''P  ! stop .'''
Stop process < 空九二三三 . 零 >
stop
Stop process < 空九二三四 . 零 >
> Stop process < 空九二三二 . 零 >
>
` ` `

===容錯處理===

Erlang 容錯處理機制，由兩步驟現：一是共兩个程式連接起來，二者之間存在一道通訊的管道，會當提供錯誤訊息的傳達 ─ ─ 在此使用'''link'''/'''一'''函式；二是將程式回報錯誤的機制拍開 ─ ─ 在此使用'''process \ _ flag'''/'''二'''函式。

* 使用 link ( _ Pid _ ) 予程式連接到另外一个程式。

` ` `
-'''module'''( example ) .
-'''compile'''( export _ all ) .
hello ( )->
_ Pid _=spawn ( ? MODULE , world , [ ] ) ,
link ( _ Pid _ ) ,
. . . .

執行的時，以 Pid='''spawn'''( _ example _ , _ hello _ , [ ] ) 起動的程序，這个程序共啟動另外一个程序，並且佮伊連接。
` ` `


: 毋過以上程式閣袂有錯誤訊息的傳達機制，因為回報錯誤的開關猶未拍開。

* 開啟程式回報錯誤機制。

` ` `
以上 hello / 空函數頭前段使用'''process \ _ flag'''/'''二'''函數，將 _ trap \ _ exit _ 標籤拍開，就會當趕緊開啟程序回報錯誤機制。
` ` `

` ` `
hello ( )->
'''process \ _ flag'''( _ trap \ _ exit _ , _ true _ ) ,
Pid=spawn ( ? MODULE , world , [ ] ) ,
link ( Pid ) ,
. . . .
` ` `

所以，當程式結束的時陣，會送出 {'EXIT', _ From _ , _ Reason _ } 資料。程式正常結束的時陣，_ Reason _ 為 _ normal _。

另外咧，'''spawn'''函式另外有程式連接版本，'''spawn \ _ link'''函式，同時啟動閣連接著新的程式。

==分散式程式設計==

Erlang 提供分散式的機制，會當佇另外一台電腦啟動一寡 Erlang 程式，閣由本機電腦著其他電腦的 Erlang 程式傳遞訊息。

* 當啟動 Erlang 環境的時，加上一个網路節點名講，就進入分散式 Erlang 模式。節點會當使用埠號佮其他節點通訊。

` ` `
$ >'''erl'''-name node _ 一
` ` `

* 佇仝一个網仔內底，網路節點名會當使用短名。

` ` `
$ >'''erl'''-sname node _ 一
` ` `

啟動新的網路節點鐘，Erlang 使用'''epmd'''( Erlang 埠號對應管理系統 ) 指派埠號，提供節點來使用。

當知影講一个網路節點名的時陣，會當佇這个節點產生新的程式。

* 咧指定節點 _ RemoteNode _ 啟動一个程式，'''spawn'''啟動參數依序做節點名、模組名稱、函式名稱、函式的參數列。

` ` `
_ % create a remote process and call the function web : start \ _ server ( Port , MaxConnections ) _
_ % on machine RemoteNode _
RemoteProcess='''spawn'''( _ RemoteNode _ , web , start _ server , [Port , MaxConnections] ) ,

佇遠端節點產生新程序了後，會當使用平行式程式設計的技巧，佮遠端的程序通訊。
` ` `

'''Erlang / 開源電信平台'''提供的程式庫，佇分散式程式設計會當使用 _ net \ _ adm _、_ net \ _ kernel _、_ slave _、. . . 等模組，做網路通訊。

==其他程式設計典範==

===慢性求值===

Erlang 程式員會當使用伊慢性求值。猶毋過，著愛使用 λ 演算式，才會當做伊的貧惰性求值。

` ` `
以下是慢性求值的一例：準講有一个剖析的器程式通好，因為較早求值特徵，本程式會求解。
expr ( )-> alt ( then ( factor ( ) , then ( literal ( $ + ) , factor ( ) ) ) ,
then ( factor ( ) , then ( literal ( $-) , factor ( ) ) ) ) .
factor ( )-> alt ( then ( term ( ) , then ( literal ( $ * ) , term ( ) ) ) ,
then ( term ( ) , then ( literal ( $ / ) , term ( ) ) ) ) .
term ( )-> alt ( number ( ) ,
xthen ( literal ( $ ( ) , thenx ( expr ( ) , literal ( $ ) ) ) ) ) .
此使用 λ 演算式佮適當使用函數名稱表示，就會當進行求值。示比如講下底。
expr ( )->
fun ( )->
alt ( then ( fun factor / 零 , then ( literal ( $ + ) , fun factor / 零 ) ) ,
then ( fun factor / 零 , then ( literal ( $-) , fun factor / 零 ) ) )
end .
factor ( )->
fun ( )->
alt ( then ( fun term / 零 , then ( literal ( $ * ) , fun term / 零 ) ) ,
then ( fun term / 零 , then ( literal ( $ / ) , fun term / 零 ) ) )
end .
term ( )->
fun ( )->
alt ( number ( ) ,
xthen ( literal ( $ ( ) , thenx ( expr ( ) , literal ( $ ) ) ) ) )
end .
` ` `

==應用==

* Wings 三 D，一用 Erlang 編寫的三維計算機圖形軟體。
* YAWS，以 Erlang 編寫的高效 HTTP 侍服器。
* DISCO，以 Erlang 編寫的 MapReduce 架構系統。
* Apache CouchDB，以 Erlang 編寫的 MapReduce 檔案式的資料庫系統。
* RabbitMQ，會當配搭 Erlang 運作的訊息佇咧列系統。
* 開放電信平台
* WhatsApp：其後捀服器應用使用矣'''Erlang'''佮 FreeBSD。支援矣四配五億的活跳使用者
* ejabberd , 世界上時行的 XMPP 即時通訊侍服器
* EMQX，以 Erlang 編寫的懸可用、散式 MQTT 訊息侍服器。



==社群==

* Erlang Central（英文）
* Erlang Resources 豆瓣小站（簡體中文）
* Erlang 中文社區 erlang-china . org（簡體中文）
* Erlang 中文教程 erlang-cn . com（簡體中文）
* Erlang 中文社群 cnerlang . com（簡體中文）
* Erlang 中文 erlang-cn . org（簡體中文）

==參考資料==

==延伸閱讀==

==外部連結==

* Erlang 開放原始碼版本（英文）
* Erlang 愛立信授權版本（英文）
* 因應軟體錯誤建構會當靠的分散式系統（英文）
* 開放式 kha-tá-lok-guh 計畫中和 Erlang 相關的內容
* Erlang 教學

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