ارلنگ

تاریخچه

نام «ارلنگ» به Bjarne Däcker نسبت داده شده‌است، توسط کسانی که بر روی تعویض تلفن کار می‌کنند تصور می‌شود به یک مرجع که یک ریاضی‌دان دانمارکی است و مهندس ارلنگ Agner Krarup به بعنوان یک مخفف هیجانی «زبان اریکسون» داده شده‌است.
ارلنگ با هدف بهبود و توسعه برنامه‌های کاربردی تلفن طراحی شده‌است. نسخه اولیه ارلنگ در پرولگ (به انگلیسی: Prolog) اجرا شد و توسط زبان برنامه‌نویسی مورد استفاده در PLEX مبادلات زودتر اریکسون تأثیر پذیرفته بود. در سال ۱۹۸۸ ارلنگ ثابت کرده بود که برای نمونه‌سازی مبادلات تلفنی مناسب است، اما در prolog بسیار آهسته اجرا می‌شد. یک گروه از متخصصان اریکسون تخمین زده بودند که برای استفاده از محصولشان سرعت آن باید ۴۰ بار سریعتر شود. در سال ۱۹۹۲ کار بر روی ماشین مجازی BEAM که ارلنگ را به زبان C با استفاده از ترکیبی از کدهای کامپایل شده محلی و کدهای نخ بندی شده برای اعتصاب یک تعادل بین عملکرد و فضای دیسک شروع شد. با توجه به گفته‌های آرمسترانگ، این زبان از یک محصول آزمایشگاهی به یک محصول واقعی پس از رسیدن به نسل جدید و تبدیل نام AXE به AXE-N در سال ۱۹۹۵ تبدیل شد. در نتیجه، Erlang برای آینده دستگاه خودپرداز تبادل AXD انتخاب شد.
در سال ۱۹۹۸ اریکسون از سوئیچ AXD301 اطلاع داد، که شامل بیش از یک میلیون خط از ارلنگ می‌شد و از در دسترس بودن بالای ۹ گزارش داد. مدت کوتاهی پس از آن، سیستم رادیو ارلنگ استفاده از ارلنگ برای محصول جدید در مصارف خانگی را ممنون کرد، این اتفاق با استناد به اولویت زبان‌های غیررسمی روی داد. این ممنوعیت باعث شد آرمسترانگ و دیگران شرکت اریکسون را ترک کنند. اجرای متن بازکردن این زبان در انتهای همین سال روی داد. سرانجام با برداشتن این ممنوعیت اریکسون دوباره آرمسترانگ را در سال ۲۰۰۴ استخدام کرد.
در سال ۲۰۰۶، پشتیبانی از چند پردازنده‌ای متقارن محلی به سیستم زمان اجرا و ماشین مجازی اضافه شد.

استفاده

ارلنگ در حال حاضر توسط شرکت‌ها از جمله Nortel و T-Mobile اتخاذ شده‌است. ارلنگ در گره پشتیبانی اریکسون، و 3G , GPRS و شبکه‌های LTE در سرار جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد .

نمونه برنامه‌نویسی تابعی

یک تابع ارلنگ که از توابع بازگشتی برای شمارش تا ده استفاده می‌کند:
1 -module(count_to_ten).2 -export([count_to_ten/0]).3 4 count_to_ten() -> do_count(0).5 6 do_count(10) -> 10;7 do_count(N) -> do_count(N + 1).
الگوریتم اجرای فاکتوریل در ارلنگ:
-module(fact).    % This is the file 'fact.erl', the module and the filename must match-export([fac/1]). % This exports the function 'fac' of arity 1 (1 parameter, no type, no name)fac(0) -> 1; % If 0, then return 1, otherwise (note the semicolon ; meaning 'else')fac(N) when N> 0, is_integer(N) -> N * fac(N-1).% Recursively determine, then return the result% (note the period . meaning 'endif' or 'function end')%% This function will crash if anything other than a nonnegative integer is given.%% It illustrates the "Let it crash" philosophy of Erlang.
الگوریتم اجرای فیبوناچی در ارلنگ (توجه داشته باشید: این الگوریتم فقط برای نشان دادن نحوه نگارش ارلنگ است و از نظر زمانی بهینه نیست):
-module(fibonacci).    % This is the file 'fibonacci.erl', the module and the filename must match-export([fib/1]). % This exports the function 'fib' of arity 1fib(0) -> 0; % If 0, then return 0, otherwise (note the semicolon ; meaning 'else')fib(1) -> 1; % If 1, then return 1, otherwisefib(N) when N> 1 -> fib(N - 1) + fib(N - 2).
مرتب‌سازی سریع در ارلانگ، با استفاده از لیست درک مطلب:
%% qsort:qsort(List)%% Sort a list of items-module(qsort).     % This is the file 'qsort.erl'-export([qsort/1]). % A function 'qsort' with 1 parameter is exported (no type, no name)qsort([]) -> []; % If the list [] is empty, return an empty list (nothing to sort)qsort([Pivot|Rest]) ->
    % Compose recursively a list with 'Front' for all elements that should be before 'Pivot'
    % then 'Pivot' then 'Back' for all elements that should be after 'Pivot'
    qsort([Front || Front <- Rest, Front <Pivot]) ++
    [Pivot] ++
    qsort([Back || Back <- Rest, Back>= Pivot]).
در مثال بالا تابع فراخوانی بازگشتی مرتب‌سازی سریع تا زمانی که چیزی برای مرتب‌سازی باقی نمانده باشد ادامه پیدا می‌کند .

عبارت [Front || Front <- Rest, Front <Pivot] یک لیست درک است، به این معنی «ساخت یک لیست از عناصر Front به‌طوری‌که Front عضو Rest است، و Front کمتر از Pivot است.» ++ عملگر الحاق لیست است .

یک تابع مقایسه می‌توان برای سازه‌های پیچیده‌تر به خاطر خوانایی استفاده می‌شود.

کد زیر لیست‌ها را بر اساس طول مرتب می‌کند:
% This is file 'listsort.erl' (the compiler is made this way)-module(listsort).% Export 'by_length' with 1 parameter (don't care about the type and name)-export([by_length/1]).by_length(Lists) -> % Use 'qsort/2' and provides an anonymous function as a parameter
   qsort(Lists, fun(A,B) -> length(A) <length(B) end).qsort([], _)-> []; % If list is empty, return an empty list (ignore the second parameter)qsort([Pivot|Rest], Smaller) ->
    % Partition list with 'Smaller' elements in front of 'Pivot' and not-'Smaller' elements
    % after 'Pivot' and sort the sublists.
    qsort([X || X <- Rest, Smaller(X,Pivot)], Smaller)
    ++ [Pivot] ++
    qsort([Y || Y <- Rest, not(Smaller(Y, Pivot))], Smaller).
در اینجا، دوباره یک Pivot از اولین پارامتر داده شده به ()qsort گرفته شده‌است و نام لیست rest را Rest قرار داده‌است. توجه داشته باشید که بیان
[X || X <- Rest, Smaller(X,Pivot)]
تفاوتی با حالت زیر ندارد
[Front || Front <- Rest, Front <Pivot]
(در مثال قبل) به جز برای استفاده از یک تابع مقایسه‌ای در آخرین بخش، صدا زدن"ساخت یک لیست از عناصر X به‌طوری‌که X یک عضو از Rest است، و Smaller درست می‌باشد." با Smaller از پیش تعریف شده مانند
fun(A,B) -> length(A) <length(B) end
توجه داشته باشید تابع بی‌نامی که Smaller ، در لیست پارامتر تعریف دوم qsort هست را می‌توان با نامی که در تابع اشاره شده نامید.

Integers

اعداد صحیح به عنوان دنباله‌ای از اعداد اعشاری نوشته شده‌است، به عنوان مثال، ۱۲، ۱۲۳۷۵ و -۲۳٬۴۲۷ اعداد صحیح هستند. علم حساب اعداد صحیح دقیق و تنها محدود به حافظه موجود بر روی دستگاه است.

Atoms

اتم‌ها در یک برنامه برای نشان دادن ارزش‌های متمایز استفاده می‌شود. آن‌ها به صورت رشته‌ای از کاراکترهای الفبایی متوالی نوشته می‌شوند، اولین کاراکتر که حروف کوچک است. اتم‌ها می‌توانند شامل هر کاراکتر باشند اگر آن‌ها در نقل قول‌های محصور و یک کنوانسیون فرار وجود داشته باشد که اجازه می‌دهد هر کاراکتر در یک اتم استفاده شود.

Floats

عداد ممیز شناور از IEEE 754 بیتی۶۴ استفاده می‌کند.

Binaries

دودویی دنباله‌ای از بایت است. باینری راه صرفه جویی در فضای ذخیره‌سازی داده‌های دودویی را ارائه می‌دهد.

Pids

pid برای شناسایی فرایند کوتاه است.pid توسط ارقام ابتدایی ارلانگ ایجاد می‌شود.

Ports

Ports برای برقراری ارتباط با دنیای خارج استفاده می‌شود. پورت‌ها با function-built-in open_port ایجاد می‌شوند. پیام‌ها را می‌توان به پورت‌ها ارسال و دریافت کرد، اما این پیام‌ها باید به اصطلاح «پروتکل پورت» مطابقت داشته باشند.

Funs

Funs تابع بسته‌است. Funs توسط عبارات فرم ایجاد می‌شود: Fun(...) -> … end

Tuples

Tupels ظروف برای تعداد ثابت از انواع داده ارلانگ هستند. نحو {D1 , D2, … ,Dn} یک تابع را نشان می‌دهد که استدلال آن D1, D2, … ,Dn است. استدلال می‌تواند نوع داده‌های اولیه یا انواع داده‌های ترکیب باشد. هر عنصر یک دوره زمانی می‌تواند در زمان ثابت مشاهده شود.

Lists

لیست‌ها ظروف برای تعداد متغیری از انواع داده Erlang هستند. نحو [Dh | Dt] یک لیست را نشان می‌دهد که اولین عنصر آن Dh است و عناصر باقی‌مانده آن Dt است. نحو [] یک لیست خالی را نشان می‌دهد. نحو [D1، D2، ..، Dn] کوتاه است برای [D1 | [D2 | .. | [Dn | []]]]. اولین عنصر از یک لیست در زمان ثابت قابل دسترسی است. اولین عنصر از لیست، سر لیست است. باقی‌مانده از یک لیست زمانی که سر آن حذف شده‌است دم لیست است.

Maps

نقشه‌ها دارای تعداد متغیری از ارتباطات کلیدی ارزش هستند. نحو به این صورت # {Key1 => Value1، …، KeyN => ValueN} است.

Strings

رشته‌ها مابین نقل قول دوتایی نوشته می‌شوند. این یک نحو جالب برای نمایش دنباله‌ای از کدهای اسکی یا لیستی از کارکترها می‌باشد؛ بنابراین، به عنوان مثال، رشته "CAT" به صورت [۹۹٬۹۷٬۱۱۶] کوتاه می‌شود. این پشتیبانی جزئی برای رشته Unicode است.

Records

سوابق یک راه مناسب برای ارتباط یک برچسب با هر یک از عناصر در یک تاپل فراهم می‌کند. این موضوع اجازه می‌دهد تا به یک عنصر از یک تاپل با نام و نه با موقعیت اشاره کرد. یک پیش کامپایلر طول می‌کشد رکوردتعریف و جایگزین آن با مرجع تاپل مناسب شود.

بارگذاری کد و ماژولهای جدید

ارلنگ از بروزرسانی برنامه‌هایی با سطح زبان پویا پشتیبانی می‌کند. برای اجرای این، کد به عنوان یک واحد «ماژول» بارگذاری و مدیریت می‌شود؛ ماژول یک واحد تلفیقی است.
سیستم می‌تواند هم‌زمان دو نسخه از یک ماژول را در حافظه نگه دارد و فرایندها می‌توانند هم‌زمان هر یک از کدها را اجرا کنند. به نسخه‌ها با نسخه‌های جدید و قدیمی مراجعه می‌شود. فرایندها تا زمانی که یک تماس خارجی به ماژول آن ایجاد نشود به نسخه جدید تبدیل نمی‌شوند.
یک مثال از مکانیزم بارگیری کد:
  %% A process whose only job is to keep a counter.
  %% First version
  -module(counter).
  -export([start/0, codeswitch/1]).

  start() -> loop(0).

  loop(Sum) ->
    receive
       {increment, Count} ->
          loop(Sum+Count);
       {counter, Pid} ->
          Pid ! {counter, Sum},
          loop(Sum);
       code_switch ->
          ?MODULE:codeswitch(Sum)
          % Force the use of 'codeswitch/1' from the latest MODULE version
    end.

  codeswitch(Sum) -> loop(Sum).
برای نسخه دوم، ما امکان اضافه کردن شمارش به صفر را اضافه می‌کنیم.
  %% Second version
  -module(counter).
  -export([start/0, codeswitch/1]).

  start() -> loop(0).

  loop(Sum) ->
    receive
       {increment, Count} ->
          loop(Sum+Count);
       reset ->
          loop(0);
       {counter, Pid} ->
          Pid ! {counter, Sum},
          loop(Sum);
       code_switch ->
          ?MODULE:codeswitch(Sum)
    end.

  codeswitch(Sum) -> loop(Sum).