Haskell + Lua = дружба!

Обратите внимание на то, что эта статья является исходником программы - она написана на Literate Haskell! Запустить эту программу можно с помощью stack командой:

stack --resolver lts-3.2 runghc --package hslua --package bytestring имя_файла.lhs

Использование Lua-скриптов в программе на Haskell

Иногда бывает очень полезно иметь возможность расширения/изменения поведения программы без её перекомпиляции. Для решения этой задачи часто используют скриптовые языки, встраивая их интерпретаторы прямо в основную программу. Один из наиболее популярных встраиваемых скриптовых языков, это Lua. Это динамически типизированный процедурный язык программирования, очень экономно расходующий ресурсы процессора и памяти. Эта статья не рассматривает сам Lua, а демонстрирует лишь типичный сценарий его использования, поэтому тем, кто желает познакомиться с этим языком поближе, автор рекомендует почитать официальное руководство по оному.

Итак, приступим. Начнем, как обычно, с импортов:

“Скриптом” нам послужит такая строка:

Автору этот код видится достаточно очевидным для любого читателя, знакомого с каким-либо процедурным языком. Делает же функция pine следующее: при вызове для некоего числа, скажем, 5, она всего лишь выводит на экран (печатает в stdout) “ёлочку” с высотой, равной этому числу:

    *
   ***
  *****
 *******
*********

Заметьте, что скрипт не обязан быть строкой, более того, чаще всего скрипты расширения именно из файлов и читаются. Это, собственно, и позволяет модифицировать их после того, как основная программа скомпилирована. В данном же случае скрипт хранится в строке только лишь для того, чтобы literate-исходник оставался самодостаточным.

Теперь напишем основную программу:

Для начала инициализируем интерпретатор и загрузим стандартные библиотеки:

Теперь стоит снова обратить свой взор на код скрипта, а точнее, на процедуры write и writeLn и функцию replicate. Дело в том, что это не встроенные в язык элементы - функция и процедуры инжектируются в пространство имен скрипта нашей основной программой! Т.е. мы способны не только вызывать скрипт снаружи, мы можем расширять “лексикон” самого скриптового языка! Регистрируются функции довольно просто:

Последняя функция выглядит чуть сложнее первых двух, но так же довольно проста. Регистрируемые функции должны принимать аргументы нескольких простых типов, таких как числа (Int) и байтовые строки (ByteString), и возвращать столь же простые значения, но уже в контексте IO. Так, первые две зарегистрированные функции - настоящие процедуры, возвращающие IO(), т.е. “ничего”.

Окружение готово, теперь нужно загрузить скрипт:

Строка "script" здесь - “имя” скрипта, которое интерпретатор использует в сообщениях об ошибках. Из файла скрипт бы загружался так:

Скрипт может и не загрузиться и это стоит проверить:

Загруженный скрипт можно выполнить (с начала первой строки, 0 0):

Скрипт загружен, можно что-нибудь из него повызывать:

И, конечно же, корректно завершить работу с интерпретатором:

Вот и всё! Тем Lua и хорош (не только этим, конечно же), что легко встраивается, в т.ч. и в Haskell :)