ML語言是通用的函數(shù)式編程語言，由愛丁堡大學的Robin Milner及他人在二十世紀七十年代末開發(fā)的。其語法是從ISWIM得到的靈感，作為元語言的ML是為了幫助在LCF定理證明機中尋找證明策略而構(gòu)想出來的。
ML語言簡介
ML 是一個通用的函數(shù)式編程語言，它是由愛丁堡大學的Robin Milner及他人在二十世紀七十年代晚期開發(fā)的。它的語法是從ISWIM得到的靈感。作為元語言的ML是為了幫助在LCF定理證明機中尋找證明策略而構(gòu)想出來的。（之前的元語言是pplambda，它聯(lián)合了一階邏輯演算、多態(tài)及Λ演算）。它使用了Hindley-Milner類型推論算法來推測大多數(shù)值的類型，而不需要四處使用注解。
ML一般被歸為非純函數(shù)式編程語言，因為它允許副作用和指令式編程。這一點和純函數(shù)式編程語言例如Haskell很不一樣。
ML特性有惰性求值的求值策略，一階類型函數(shù)，帶有垃圾收集的自動內(nèi)存管理，參數(shù)多態(tài)，靜態(tài)數(shù)據(jù)類型，類型推斷，代數(shù)數(shù)據(jù)類型，模式匹配和異常處理。
不像Haskell，ML使用表達式求值，也就是說所有的子表達式總是被求值。導致的一個結(jié)果是你不能使用無窮表。然而，惰性求值產(chǎn)生的無窮表可以通過使用匿名函數(shù)來模擬。
今天在ML家族中有好幾種語言：兩種主要的方言是Standard ML和Caml，其他的包括F# － 針對Microsoft .NET平臺的開放研究項目。ML中的思想影響了眾多的語言，例如Haskell，Cyclone和Nemerle?！ L的實力大多被用于語言設計和操作（編譯器、分析器、定理證明機），但是它作為通用語言也被用于生化，金融系統(tǒng)，和宗譜數(shù)據(jù)庫，一個P2P的客戶／服務器程序等等。
ML可以算一種具備命令式語言特點的函數(shù)型語言，或者說面向函數(shù)的命令型語言。和LISP一樣，ML具有非常靈活的函數(shù)功能。例如一個表達式的值可能就是一個函數(shù)，這個函數(shù)可以被作為參數(shù)傳遞給另一個函數(shù)，或者函數(shù)的返回值就是一個函數(shù)。同時和ALGOL類的語言比較接近的是，ML的語法象命令型的，而且用起來象用Algol家族的很多比較新的后代們一樣方便。而且ML有并行擴展，可以用來寫并行系統(tǒng)；甚至還有面向?qū)ο髷U展。
John C. Mitchell在他的Concepts in Programming Langugaes一書中使用ML來展示Algol類語言、LISP類語言、以及并行語言和面向?qū)ο笳Z言中的概念。
ML是Robin Milner主管LCF項目時設計的。LCF項目是受Dana Scott給出的一組邏輯原則啟發(fā)而設立的，致力于開發(fā)一種“可計算函數(shù)邏輯”（Logic of Computable Functions）。Robin Milner的目標是構(gòu)造一個方便實用的系統(tǒng)，來自動的或者半自動的證明函數(shù)程序中一些有趣的性質(zhì)。他的LCF項目于1970年在Standford開始，并于1980年代在Edinburge繼續(xù)進行。期間取得了很多重要進展，并且激發(fā)了相關(guān)領域的一系列研究工作。
ML是作為LCF項目的元語言（Meta Language）設計的，這也是其名字的來歷。它的最初用途是寫一些可以生成數(shù)學證明的程序。今天，大多數(shù)著名的推理系統(tǒng)都是用ML寫的。
目前ML有兩個發(fā)展分支：Standard ML和Caml。
大多數(shù)SML編譯器的行為方式都是交互式的：用戶一條一條輸入語句，編譯器一一給出反饋?？雌饋硐?a href="/hebeideji/4869022066093875087.html">LOGO語言或者Basic解釋器一樣。但是其實用戶輸入的程序是被先編譯再執(zhí)行的（其中細節(jié)大家可以從SML/NJ編譯器的相關(guān)文檔和論文中找到）。
ML的相關(guān)資源
SML New Jersey --> http://www.smlnj.org/
最著名的SML編譯器——Standard ML New Jersey的官方網(wǎng)站。其中還可以找到很多SML相關(guān)的內(nèi)容
Programming in Standard ML --> http://www.計算機科學cmu.edu/afs/cs/usr/rwh/public/www/introsml/
教科書——Programming in Standard ML。
將Emacs作為SML的開發(fā)環(huán)境
目前有兩個常用的SML的Emacs mode。一個是 Stefan Monnier寫的，功能強大一些?？梢詮倪@里下 載。SML/NJ的網(wǎng)站上有它的文檔。
一個在線教程
Programming in Standard ML '97: On-line Tutorial --> http://www.減壓病ed.ac.uk/home/stg/NOTES/
SML的Basic Library文檔
如果要用ML寫能實際干點事情的程序，離了Standard ML Basic Library是不行的。SML/NJ編譯器安裝時已經(jīng)包含了Basic Library，你可以直接使用。
ML編程環(huán)境的配置
在Windows環(huán)境下使用Emacs作為ML的集成開發(fā)環(huán)境。下面關(guān)于Emacs和SML在Windows下的配置說明其實同樣適合于各種Unix類操作系統(tǒng)）。這里有一副抓圖：在左邊的frame中編輯好SML源程序后，按下C-c C-b，程序就交付給運行在右邊f(xié)rame中的SML編譯器了。你也可以直接在右邊的frame中交互式的輸入SML程序。
為了配置這個環(huán)境我安裝了GNU Emacs for Windows（你也可以用XEmacs for Windows）、SML編譯器SML/NJ（你也可以用其他編譯器，比如Moscow ML，Poly/ML）、Emacs的SML mode。安裝和配置步驟如下：
下載和安裝GNU Emacs for Windows
下載和安裝SML New Jersey編譯器
下載和安裝Emacs的SML major mode。具體的方法如下：
在你的Emacs安裝目錄（例如F:\Program Files\emacs-21.3）下建一個子目錄叫site-LISP。如果已經(jīng)有了就不用建了。
在其中建一個子目錄叫sml-mode
將你下載的SML major mode壓縮包解開，將其中所有.el文件拷貝到site-lisp/sml-mode子目錄下
編輯site-lisp中的site-start.el，加入兩行：
(add-to-list 'load-path "F:/Program Files/emacs-21.3/site-lisp/sml-mode")
(load "sml-mode-startup")
在PATH環(huán)境變量里包含SML編譯器所在的目錄。我的是f:\sml\bin。
啟動Emacs后，敲 M-x run-sml就可以在Emacs中啟動一個SML交互環(huán)境。
如果用 M-x sml-mode就將當前buffer的major mode設置為sml-mode，你會發(fā)現(xiàn)其中的SML代碼被語法高亮顯示了。如果沒有語法高亮，你可以在Emacs的配置文件（對于Windows版本的GNU Emacs和XEmacs而言是C:\.emacs，對Unix版本的是~/.emacs）中加入一行：
SYNTAX highlight
(global-font-lock-mode t)
從例子看ML編程風格
通常大家學習編程都是從命令式語言開始的。和函數(shù)示語言不同，命令式語言以語句作為基本單位。ALGOL家族的所有語言都是命令式語言，ML也不例外。因此學習ML不像學習Scheme那樣需要完全轉(zhuǎn)換一套思路。但是ML繼承了函數(shù)式語言的很多特征，而且也有自己的一些特點。
程序中總要定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。常用的定長線性結(jié)構(gòu)包括：Pascal的record，C的struct，C++和Java的class。在ML中我們通常用tuple，即用圓括號括起來的，用逗號分隔的若干項元素。
Tuple是個線性結(jié)構(gòu)，可以用整數(shù)索引。比如
#1(1, 2.0, "apple") = 1
#2(1, 2.0, "apple") = 2.0
#3(1, 2.0, "apple") = "apple"
和ALGOL類語言的數(shù)組不同的是，tuple中各個元素的類型可以不一樣。
C++的boost模板庫中提供了一個模板tuple，模仿ML/Scheme的tuple，使C++程序員可以將不同類型的數(shù)據(jù)組織成一個便于訪問的線性結(jié)構(gòu)。
函數(shù)的嵌套定義
ML和大多數(shù)Algol類語言一樣支持函數(shù)的嵌套定義（包括Algol 60、Algol 68和Pascal，但是C是例外）。
如果函數(shù)A和函數(shù)B互相嵌套調(diào)用（indirect recursion），則源程序中可以將B的函數(shù)體定義在 A的函數(shù)體內(nèi)，或者A的定義在B的函數(shù)體內(nèi)。具體采用那一種，要看外界是調(diào)用A還是B。
函數(shù)addqueen和其內(nèi)部函數(shù)try就是這樣的例子。顯然addqueen是要被外部調(diào)用的。
用尾部遞歸（tail recursion）代替循環(huán)
如果用ALGOL類語言（例如 Pascal和C）來寫函數(shù)addqueen，其中需要一個循環(huán)，從某行的第一個位置開始，判斷如果在這個位置上放一個皇后是否可以使得其不和前面已經(jīng)放上的皇后沖突，而且后面還可以繼續(xù)放滿皇后。而ML中這個循環(huán)用遞歸函數(shù)tryARow表示。
純表達式（pure expression）風格
大多數(shù)Algol類語言對機器的抽象是以內(nèi)存為中心的，即變量和對象（object）對應內(nèi)存中的存儲區(qū)域，賦值語句對應機器的訪存操作，所以程序中有大量的賦值語句。ML也支持賦值，但是通常建議采取的風格是類似LISP和Scheme的純表達式風格，避免賦值操作。
例如如果用C來描述n皇后問題，通常我們會設計一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述棋盤（和ML程序一樣），然后定義這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一個實例（可能是個全局變量）。算法的主要工作是通過賦值修改這個實例的內(nèi)容。
而例子中的ML代碼中經(jīng)典的一段是函數(shù)place。這是修改棋盤數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的代碼。但是并沒有使用賦值，而是產(chǎn)生了一個新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實例，其內(nèi)容和參數(shù)略有區(qū)別（放上了一個新的皇后）。
純表達式的使用要求程序員先對程序考慮得非常細致才能動筆（動手？），因此使得程序邏輯更加清晰。（這和literate programming的思想是一致的。）但是目前的硬件機器是以內(nèi)存為中心設計的，所以純表達式語言的實現(xiàn)（編譯器和解釋器）的效率依靠于設計者多費心思。ML就是通過靜態(tài)作用域（statically scoping）和uniform data representation等特點結(jié)合起來達到高效的。
參考資料 >