Erlang学习札记001-入门
Erlang学习笔记001--入门
一、erlang入门
1、erlang的安装。
我建议使用debian系的linux来进行erlang的学习，因为在debian系的linux上，erlang的安装是非常简单的，我们不需要花费一整天的时间来搭建一个舒心的环境。
在debian系的linux上安装erlang环境只需要一个简单的命令:
apt-get install erlang;
当然，我们还需要超级用户的权限，所以在大部分情况，我们需要的命令是:
sudo apt-get install erlang;
不需要任何额外的设置，安装就完成了。输入erl，如果显示如下内容，那么就大功告成了！
Erlang R14B04 (erts-5.8.5) [source] [64-bit] [rq:1] [async-threads:0] [kernel-poll:false]
Eshell V5.8.5 (abort with ^G)
1>
现在我们可以进入下一步，erlang shell的简单使用。
2、Erlang shell
在console输入erl，就可以启动Erlang shell
Erlang R14B04 (erts-5.8.5) [source] [64-bit] [rq:1] [async-threads:0] [kernel-poll:false]
Eshell V5.8.5 (abort with ^G)
1> %This is a shell show.
1> 20+30.
50
2>
上面的演示基本参照Joe Armstrong的《Erlang Programming》。下面来分析一下，启动Erlang shell之后，程序显示了提示符1>，而我们输入了"%This is a shell show."，这里百分号%代表这行从百分号开始后面的是注释，不作为程序执行。接下来我们输入了"20+30."，这里需要注意的是，Erlang的表达式都是以"."结束的，如果忘了，Erlang shell会认为表达式没有结束而不给出结果，如果发现输入了表达式而shell给出一个同样行数的输入提示而不给出结果，首先检查结束符。当我们继续输入换行（回车）后，shell给出了我们输入的表达式的结果，然后出现了"2>"提示这是本次启动shell的第二个表达式的开始。
Erlang shell提供了一些比如[C-n],[C-p],[C-f],[C-b]之类emacs风格的快捷键来帮助找回和修改使用过的表达式，如果要进一步学习，需要查阅一些相关的文档。
3、算术表达式
如同介绍Erlang shell所输入的表达式一样，我们可以在shell输入几乎任意的算术表达式，比如说
10+3*60.
1234567*1234567*1234567*1234567*1234567.
对于上面第一个表达式，其计算规则将符合四则运算法则，先做乘法然后做加法，而不是从左到右的计算。对于第二个表达式，作为一个c++程序员，我惊叹了,Erlang的整数显示就像没有位数限制一样。（事实上，我必须说，接触到和自己一贯熟悉的东西非常不同的机制，给人很特别很有趣的体验）。下面看看结果：
2> 10+3*60.
190
3> 1234567*1234567*1234567*1234567*1234567.
2867961522709958332493501997607
4>
4、变量
Erlang的变量赋值形式大概是这样的:
X=1234567.%变量赋值也是表达式，要以结束符结尾。
这样子我们就把1234567赋给了变量X。Erlang中的变量和我们常见的c/c++一系的语法不同，Erlang的变量只允许单次赋值，一旦你给了变量一个初始值，在变量的生命周期中，它将不会改变，如果你想获得一个由该变量计算所得的值，类似c语言中的X++，那你仍然必须声明另一个变量。当你尝试使用"="改变一个已赋值的变量，程序将抛出一个错误。类似以下所展示的一样:
4> X=1234567.
1234567
5> X=2345.
** exception error: no match of right hand side value 2345
6>
我们查看关于这个异常的说明，"no match of right hand side value 2345",用中文来说，就是"无法和右边的值2345进行匹配"，这是一个奇怪的提示，如果我们把等号看作赋值运算符的话。就其本质来说，Erlang中的等号应该被看作一个模式匹配运算符而不是一个赋值运算符，关于模式匹配，我们将在以后再深入解释。
Erlang的变量只允许单次赋值，每次对已有变量进行运算之后都必须声明新的变量来保存，这在一开始让我有一种想法“那变量名称管理就麻烦了，这比可得多声明不少变量”，但事实上，我担忧的问题并不存在。Erlang中每个变量的生命周期都只在它被声明的函数运行过程，而与函数外或者被他调用的函数无关，如果不是我们写了一个其长无比，里面包含大量的变量，应该不会出现命名上的困扰。
需要注意的是：变量命名必须以大写字母开头。
5、原子
原子在Erlang中用来表示不同的非数字常量。如果用c/c++中的什么来做类比，感觉都并不是特别合适，还是举几个例子来说明:
原子有两种形式，一种是以小写字母开头，后跟着字母数字或者某些字符，比如说@或者下划线_的一串字符。例如：red，green，oranges，mid_street等等。第二种则是用单引号括起来的字符串，这个字符串可以以大写字母开头，也可以包含一些非数字的符号。
这里要注意的是如果一个用单引号括起来的原子，去掉单引号之后也是一个合法的原子表示，那么两者代表的是同一原子，比如'red'和red代表同一个原子。
原子具体是什么并不重要，重要的是不同原子在程序中是可区分的，代表不同的东西，在这个意义上来说，有点像枚举，通过原子我们可以标志不同的事物，并且提供可读性。比如可以用monday、tuesday等原子来标志一周中的一天。就像我们在c语言也会如下这么做类似：
enum
{
Monday=0,
Tuesday,
...,
Sunday
}
上述枚举的例子我省略了一些，请大家不要太追究。
6、元组
元组的作用有点像c语言的结构体，如果需要用一组属性来标志一个对象，那么我们会用到元组。元组是用大括号括起来用逗号分隔的一个序列，比如：
{orange, orange}, {10,45}
我们可以把项组赋给变量，同时项组也可以嵌套，以下例子演示了这个特性：
Y={fruit, {orange, apple}, 10}.
下面再简单演示一下如何获取元组Y中的第二个元素（也是一个元组），并将它保存到Z中：
{_,Z,_}=Y.
下划线这里用来匹配元素，在后面详细介绍模式匹配时会再提到。这里用Z去匹配元组Y的第二个元素，因为Z未被初始化，所以它被赋值。这里的赋值行为和我们讲变量的时用等号赋值是一致的，如果变量未被初始化，则赋值，否则抛出一个异常。
7、第一个Erlang程序
我不会用Hello,world来作为第一个程序，因为只要你将'Hello,world'这样的原子加个结束符作为表达式，那么Hello,world就输出出来了，这非常无聊。
现在我们用文本编辑器来写一个可编译的东西，然后在Erlang shell上运行，来当作Erlang程序的简单展示。打开你所喜欢的任何编辑器，vim或者emacs，kate或者gedit，随便都好，输入以下内容，并保存为geometry.erl
1 -module(geometry).
2 -export([area/1]).
3 area({rectangle, Width, Height}) ->
4 Width*Height;
5 area({circle, Radius}) ->
6 3.1415926535897932384626433832795028869399*Radius*Radius.
现在我们来看看上面的代码代表什么意思，第一行我们声明了一个模块 geometry，模块是Erlang程序代码中的基本单元，我们编写的所有函数都保存在模块中,并保存为erl文件。以上的模块声明了一个函数area，它的作用是计算形状的面积。这里只定义了对应矩形和圆形的实现。下面我们来编译并试用这个模块。切换当前工作目录到 geometry.erl所在的目录，然后输入erl启动Erlang shell，输入以下命令：
1>c(geometry).
如果编译完成则会显示：
{ok, geometry}
如果查看目录，我们可以发现多了一个 geometry.beam的文件，这就是模块编译结束的文件。我们可以继续在控制台测试我们的模块：
2> geometry.area({rectangle, 10, 30}).
300
3>
可以继续测试圆形等，这里我们可以看到，函数匹配到元组第一个原子rectangle，然后把之后的数值赋给了Width和Height，最后返回了计算值300，达到了我们的预期。
ps. 此文章作为我学习erlang的读书笔记，由我本人手打，例子基本摘自《Erlang programming》，如果转载请注明出处。如果认为有学习价值，请大家收藏本博客，并欢迎留言讨论，本学习笔记会持续更新。
一、erlang入门
1、erlang的安装。
我建议使用debian系的linux来进行erlang的学习，因为在debian系的linux上，erlang的安装是非常简单的，我们不需要花费一整天的时间来搭建一个舒心的环境。
在debian系的linux上安装erlang环境只需要一个简单的命令:
apt-get install erlang;
当然，我们还需要超级用户的权限，所以在大部分情况，我们需要的命令是:
sudo apt-get install erlang;
不需要任何额外的设置，安装就完成了。输入erl，如果显示如下内容，那么就大功告成了！
Erlang R14B04 (erts-5.8.5) [source] [64-bit] [rq:1] [async-threads:0] [kernel-poll:false]
Eshell V5.8.5 (abort with ^G)
1>
现在我们可以进入下一步，erlang shell的简单使用。
2、Erlang shell
在console输入erl，就可以启动Erlang shell
Erlang R14B04 (erts-5.8.5) [source] [64-bit] [rq:1] [async-threads:0] [kernel-poll:false]
Eshell V5.8.5 (abort with ^G)
1> %This is a shell show.
1> 20+30.
50
2>
上面的演示基本参照Joe Armstrong的《Erlang Programming》。下面来分析一下，启动Erlang shell之后，程序显示了提示符1>，而我们输入了"%This is a shell show."，这里百分号%代表这行从百分号开始后面的是注释，不作为程序执行。接下来我们输入了"20+30."，这里需要注意的是，Erlang的表达式都是以"."结束的，如果忘了，Erlang shell会认为表达式没有结束而不给出结果，如果发现输入了表达式而shell给出一个同样行数的输入提示而不给出结果，首先检查结束符。当我们继续输入换行（回车）后，shell给出了我们输入的表达式的结果，然后出现了"2>"提示这是本次启动shell的第二个表达式的开始。
Erlang shell提供了一些比如[C-n],[C-p],[C-f],[C-b]之类emacs风格的快捷键来帮助找回和修改使用过的表达式，如果要进一步学习，需要查阅一些相关的文档。
3、算术表达式
如同介绍Erlang shell所输入的表达式一样，我们可以在shell输入几乎任意的算术表达式，比如说
10+3*60.
1234567*1234567*1234567*1234567*1234567.
对于上面第一个表达式，其计算规则将符合四则运算法则，先做乘法然后做加法，而不是从左到右的计算。对于第二个表达式，作为一个c++程序员，我惊叹了,Erlang的整数显示就像没有位数限制一样。（事实上，我必须说，接触到和自己一贯熟悉的东西非常不同的机制，给人很特别很有趣的体验）。下面看看结果：
2> 10+3*60.
190
3> 1234567*1234567*1234567*1234567*1234567.
2867961522709958332493501997607
4>
4、变量
Erlang的变量赋值形式大概是这样的:
X=1234567.%变量赋值也是表达式，要以结束符结尾。
这样子我们就把1234567赋给了变量X。Erlang中的变量和我们常见的c/c++一系的语法不同，Erlang的变量只允许单次赋值，一旦你给了变量一个初始值，在变量的生命周期中，它将不会改变，如果你想获得一个由该变量计算所得的值，类似c语言中的X++，那你仍然必须声明另一个变量。当你尝试使用"="改变一个已赋值的变量，程序将抛出一个错误。类似以下所展示的一样:
4> X=1234567.
1234567
5> X=2345.
** exception error: no match of right hand side value 2345
6>
我们查看关于这个异常的说明，"no match of right hand side value 2345",用中文来说，就是"无法和右边的值2345进行匹配"，这是一个奇怪的提示，如果我们把等号看作赋值运算符的话。就其本质来说，Erlang中的等号应该被看作一个模式匹配运算符而不是一个赋值运算符，关于模式匹配，我们将在以后再深入解释。
Erlang的变量只允许单次赋值，每次对已有变量进行运算之后都必须声明新的变量来保存，这在一开始让我有一种想法“那变量名称管理就麻烦了，这比可得多声明不少变量”，但事实上，我担忧的问题并不存在。Erlang中每个变量的生命周期都只在它被声明的函数运行过程，而与函数外或者被他调用的函数无关，如果不是我们写了一个其长无比，里面包含大量的变量，应该不会出现命名上的困扰。
需要注意的是：变量命名必须以大写字母开头。
5、原子
原子在Erlang中用来表示不同的非数字常量。如果用c/c++中的什么来做类比，感觉都并不是特别合适，还是举几个例子来说明:
原子有两种形式，一种是以小写字母开头，后跟着字母数字或者某些字符，比如说@或者下划线_的一串字符。例如：red，green，oranges，mid_street等等。第二种则是用单引号括起来的字符串，这个字符串可以以大写字母开头，也可以包含一些非数字的符号。
这里要注意的是如果一个用单引号括起来的原子，去掉单引号之后也是一个合法的原子表示，那么两者代表的是同一原子，比如'red'和red代表同一个原子。
原子具体是什么并不重要，重要的是不同原子在程序中是可区分的，代表不同的东西，在这个意义上来说，有点像枚举，通过原子我们可以标志不同的事物，并且提供可读性。比如可以用monday、tuesday等原子来标志一周中的一天。就像我们在c语言也会如下这么做类似：
enum
{
Monday=0,
Tuesday,
...,
Sunday
}
上述枚举的例子我省略了一些，请大家不要太追究。
6、元组
元组的作用有点像c语言的结构体，如果需要用一组属性来标志一个对象，那么我们会用到元组。元组是用大括号括起来用逗号分隔的一个序列，比如：
{orange, orange}, {10,45}
我们可以把项组赋给变量，同时项组也可以嵌套，以下例子演示了这个特性：
Y={fruit, {orange, apple}, 10}.
下面再简单演示一下如何获取元组Y中的第二个元素（也是一个元组），并将它保存到Z中：
{_,Z,_}=Y.
下划线这里用来匹配元素，在后面详细介绍模式匹配时会再提到。这里用Z去匹配元组Y的第二个元素，因为Z未被初始化，所以它被赋值。这里的赋值行为和我们讲变量的时用等号赋值是一致的，如果变量未被初始化，则赋值，否则抛出一个异常。
7、第一个Erlang程序
我不会用Hello,world来作为第一个程序，因为只要你将'Hello,world'这样的原子加个结束符作为表达式，那么Hello,world就输出出来了，这非常无聊。
现在我们用文本编辑器来写一个可编译的东西，然后在Erlang shell上运行，来当作Erlang程序的简单展示。打开你所喜欢的任何编辑器，vim或者emacs，kate或者gedit，随便都好，输入以下内容，并保存为geometry.erl
1 -module(geometry).
2 -export([area/1]).
3 area({rectangle, Width, Height}) ->
4 Width*Height;
5 area({circle, Radius}) ->
6 3.1415926535897932384626433832795028869399*Radius*Radius.
现在我们来看看上面的代码代表什么意思，第一行我们声明了一个模块 geometry，模块是Erlang程序代码中的基本单元，我们编写的所有函数都保存在模块中,并保存为erl文件。以上的模块声明了一个函数area，它的作用是计算形状的面积。这里只定义了对应矩形和圆形的实现。下面我们来编译并试用这个模块。切换当前工作目录到 geometry.erl所在的目录，然后输入erl启动Erlang shell，输入以下命令：
1>c(geometry).
如果编译完成则会显示：
{ok, geometry}
如果查看目录，我们可以发现多了一个 geometry.beam的文件，这就是模块编译结束的文件。我们可以继续在控制台测试我们的模块：
2> geometry.area({rectangle, 10, 30}).
300
3>
可以继续测试圆形等，这里我们可以看到，函数匹配到元组第一个原子rectangle，然后把之后的数值赋给了Width和Height，最后返回了计算值300，达到了我们的预期。
ps. 此文章作为我学习erlang的读书笔记，由我本人手打，例子基本摘自《Erlang programming》，如果转载请注明出处。如果认为有学习价值，请大家收藏本博客，并欢迎留言讨论，本学习笔记会持续更新。