Клэр: Функционалдық және Объектіге бағытталған Бағдарламалау Тілінің Сипаттамасы

Кіріспе

Клэр – ережелерді өңдеу мүмкіндігі бар жоғары деңгейдегі функционалдық және объектіге бағытталған бағдарламалау тілі. Оны Ив Казо Bouygues' e Lab зерттеу зертханасында жасады және 2004 жылы соңғы нұсқасы анықталды. Клэр келесі мүмкіндіктерді ұсынады:
Параметрлік сыныптар мен әдістері бар қарапайым объектілік жүйе
Көп түрлі және параметрлік функционалдық бағдарламалау
Оқиғалармен іске қосылатын өндіріс ережелері
Жүйенің толық күйінің немесе кез келген бөлігінің нұсқалық көшірмелері, кері қайтаруды және іздеу кеңістіктерін оңай зерттеуді қолдайды
Объектілер арасындағы нақты қатынастар; мысалы, екі объекті бір-біріне кері деп жариялануы мүмкін
Жиынға негізделген бағдарламалау үшін ыңғайлы синтаксиспен бірінші дәрежелі жиындар
Екінші реттік статикалық және динамикалық теруді қолдауға мүмкіндік беретін жиынға негізделген экспрессивті типтік жүйе

Клэрдің анықтамалық іске асырылуы, интерпретатор мен компилятордан тұрады, 2009 жылдың ақпанында 3.3.46 нұсқасы шыққан кезде толығымен ашық кодқа айналдырылды. Тағы бір іске асырылу, WebClaire, коммерциялық қолдауға ие. Клэр 2022 жылдан бері Go бағдарламалау тілінде жазылған CLAIRE4 жаңа нұсқасын ұсынады. Оның құжаттама мен мысалдар бар жаңа веб-сайты және Github ашық кодты репозиторийі бар.

Шолу

Клэр – күрделі деректерді модельдеуді, ережелерді өңдеуді немесе мәселелерді шешуді қажет ететін қолданбалы бағдарламалық жасақтамаларға ең қолайлы жалпы мақсаттағы бағдарламалау тілі. WebClaire операциялық жүйемен толық интеграция және веб-қосымшаларды бағдарламалау үшін кеңейтімдерді қосады. Клэрді толық жобалар үшін қолдануға болғанымен, ол C++, Java немесе Go-мен үйлесімді біріктіруге арналған. Клэрді басқа бағдарламалау тілдерінен ерекшелейтін негізгі мүмкіндіктер күрделі оптимизациялық мәселелерді шешу тәжірибесімен анықталған. OCaml, Scala және F# сияқты басқа аралас функционалдық/объектіге бағытталған тілдерде кездеспейтін екі мүмкіндік – нұсқалар мен өндіріс ережелері. Нұсқалар жүйенің белгілі бір бөлігінің көшірмелерінің жиынтығы ретінде қарастырылады, оларды қажеттікке қарай үлкен (көрсету үшін) немесе кішкентай (тиімділік үшін) етіп жасауға болады. Нұсқаларды жасау және кері қайтару логикалық бағдарламалаудағы кері іздеуге мүмкіндік береді, бірақ Клэрдің кері іздеуі тек логикалық айнымалылар жиынтығымен ғана емес, кез келген пайдаланушы анықтаған құрылыммен де жұмыс істей алады. Клэрдегі өндіріс ережесі оқиғадан, шарттан және шарт орындалған жағдайда бағаланатын жауаптан тұрады. Оқиға – объектінің ұясының кез келген өзгеруі немесе кластың құрылуы болуы мүмкін, ал жауаптың өзі қосымша оқиғаларды тудыруы мүмкін. Мұндай өндіріс ережелері, әсіресе, реактивті алгоритмдерді сипаттауда, мысалы, шектеулерді тарату алгоритмдерінде өте пайдалы. Клэр, 1980-ші жылдары Казо жасаған, көптеген парадигмаларды біріктірген, көрнекті, бірақ күрделі LAURE тілінің жалғасы ретінде құрылды. Клэр алдыңғы нұсқасына қарағанда оңай оқытылатын және C++-қа қарағанда ешқандай өнімділік кемшілігін тудырмайтын болуы тиіс; сондықтан ол C-ге жақын рухани және синтаксистік тұрғыдан қарағанда кішкентай тіл, шектеулер мен дедуктивті ережелер сияқты мүмкіндіктерді қысқартады. Өнеркәсіптегі негізгі қолданушылары Bouygues және Thales топтары. Жаңа CLAIRE 4 нұсқасы негізгі тіл ретінде Go-ның күшін пайдалана отырып, сенімділіктің жаңа деңгейін және компилятор мен интерпретатордың өнімділігін арттырады.

Claire is a general purpose programming language, best suited to application software requiring sophisticated data modeling, rule processing or problem solving. WebClaire adds extensions for fuller integration with the operating system and for programming web applications. Though Claire can be used for complete projects, it is designed to integrate smoothly with C++, Java or Go. The key set of features that distinguishes Claire from other programming languages has been dictated by experience in solving complex optimization problems. Two features not found in other mixed functional/object oriented languages, such as OCaml, Scala and F#, are versioning and production rules. Versions can be viewed as a stack of snapshots of some part of the system, which can be made as large (for expressiveness) or small (for efficiency) as necessary. Creation and roll back of versions permit backtracking, as found in logic programming, though Claire's backtracking may cover any user defined structure rather than just a set of logic variables. A production rule in Claire is composed of an event, a condition and a response to be evaluated if the condition is satisfied. An event may be any change in an object's slot or the instantiation of a class, and a response may itself set off further events. Such production rules are especially useful in describing reactive algorithms, such as those for constraint propagation. Claire was created as a successor to LAURE, an expressive but complex language designed by Caseau in the 1980s that combined many paradigms. Claire was intended to be both easier to learn than its predecessor and to impose no performance overhead relative to C++; it is thus a much smaller language, omitting features such as constraints and deductive rules, and is closer to C in spirit and syntax. Its main users in industry have been the Bouygues and Thales groups. The new CLAIRE 4 release bring both a new level of reliability borrowing of Go's strength as the underlying language, and improved performance both for the compiler and interpreter.