Clojure

Clojure

פרדיגמות	תכנות פונקציונלי, concurrent computing, agent-oriented programming, תכנות לוגי
תאריך השקה	2007
מפתח	ריצארד היקיי
טיפוסיות	דינמית
הושפעה על ידי	ML, Common Lisp, LISP
רישיון	אקליפס רישיון ציבורי
סיומת	clj, edn, cljc, cljs, cljr
clojure.org

Clojure היא דיאלקט מודרני של שפת התכנות Lisp. זוהי שפה רב-תכליתית המאפשרת פיתוח אינטראקטיבי ומעודדת סגנון תכנות פונקציונלי המאפשר תכנות רב-תהליכי פשוט ובטוח יותר. Clojure מיושמת על פלטפורמת ה-JVM של שפת התכנות Java ומקומפלת ישירות לבייטקוד. Clojure מקיימת את פילוסופיית code-as-data של שפת התכנות Lisp, והיא בעלת מערכת מאקרו מתוחכמת. Clojure פותחה על ידי ריצ'רד היקי בשנת 2007 והיא תוכנת קוד-פתוח. Clojure מקיימת את פרדיגמת התכנות (כלומר, את העיקרון התכנותי) של תכנות פונקציונלי, כמו שאר ניבי Lisp. בתכנות פונקציונלי, מוצב דגש על קריאה לפונקציות, כאשר הן לא משנות את התוכנה, וגורמות למספר מינימלי של "תופעות לוואי" - כלומר, שינויים בחלקים אחרים שבתוכנה. הפונקציות מפושטות גם הן כביטויים. שפות תכנות עיליות רבות תומכות בעיקרון התכנות הפונקציונלי.

פיתוח השפה

ריצ׳ארד הייקי הוא היוצר של Clojure ושל Dotlisp, פרויקט דומה המבוסס על סביבת NET. של תאגיד התוכנה מיקרוסופט. היקיי פיתח את השפה במשך שנתיים וחצי לפני שהוציא אותה לאור, ובמרבית הזמן עבד ללא מימון חיצוני. כאשר סיים את הפיתוח, שלח הודעת אימייל לחבריו בקהילה של שפת התכנות Common Lisp. לפי הייקי, השם "Clojure" מבוסס על עקרון תכנותי בשם Clojure. בנוסף, השם ב-Clojure מכיל את האותיות C,‏ L,‏ ו־J, אשר מסמלות את #C,‏ Lisp,‏ ו־Java בהתאמה.

פלטפורמות

הפלטפורמה העיקרית של Clojure היא Java, אך ישנם היסבים (מימושים בפלטפורמות אחרות) אחרים ל־Clojure. המרכזיים שבהם הם ClojureScript, אשר מהודר לשפת EMCAScript 3 ו־Clojure CLR, היסב מלא לפלטפורמת NET. לפיתוח של תאגיד התוכנה מיקרוסופט. מסקר שנעשה בקרב מתכנתי Clojure בשנת 2013 על 1,060 משתתפים, נמצא כי כ־47% מהמשתתפים השתמשו הן ב־Clojure והן ב־ClojureScript כאשר עבדו עם Clojure. בשנת 2014, מספר זה עלה ל־55%, ובשנת 2015, בהתבסס על 2,445 משתתפים, כ־66% השתמשו גם ב־Clojure וגם ב־ClojureScript.

פופולריות

עם העניין הגובר בתכנות פונקציונלי, הפופולריות של Clojure בקרב מתכנתי Java המשיכה לגדול. השפה הומלצה והועדפה על ידי מתכנתים וותיקים רבים שביניהם אריק אוונס, בריאן גואץ וג'יימס גוסלינג – היוצר והמתכנן הראשי של שפת Java, פול גרהם (אנ׳), ורוברט ס. מרטין (אנ׳).

בסקר "JVM Ecosystem Report 2018", שנחשב באותו הזמן לסקר הגדול ביותר של מתכנתי Java שנעשה, Clojure דורגה במקום השני מבחינת שימוש אחרי Java עצמה, בקטגוריה "main applications".

חברות רבות משתמשות ב־Clojure, שביניהן Puppet,‏ Netflix,‏ Funding Circle,‏ Atlassian,‏ Apple ו- Walmart. כמו כן, סוכנויות ממשלתיות אמריקניות כגון NASA השתמשו ב־Clojure. השפה גם משמשת לתחומים רבים כגון מוזיקה, משחקים, אמנות וכולי.

מימושים של Clojure

מלבד למימוש העיקרי ב-Java, ישנם מימושים ניסיוניים ולא רשמיים ל-Clojure בשפות תכנות אחרות:

CljPerl – מימוש של Clojure בשפת התכנות Perl

CljPerl – מימוש של Clojure ב־Beam, המכונה הווירטואלית של שפת התכנות הפונקציונלית Erlang.

clojure-py – מימוש של Clojure בפייתון.

Ferret – מהודר ל־C++ 11.

Joker – מהדר ומאתר באגים (Linter) של Clojure שנכתב בשפת התכנות Go.

Las3r – רץ במכונה הווירטואלית של ActionScript (שפת תכנות שמשומשת בעיקר לפלטפורמת Adobe Flash).

Pixie – ניב ממשפחת שפות Lisp שקיבל השראה מ־Clojure וכתובה ב־RPython.

Rouge – מימוש של מפרש בשפת התכנות Ruby.

סוגי נתונים

*חלק מן המידע כאן נלקח מהאתר הרשמי של Cojure

סוג הנתונים	הסבר קצר	דוגמה
integer	מספר שלם	3
floating point	מספר עשרוני	3.14
ratio	יחס בין שני מספרים שלמים	22/7
string	מחרוזת – אוסף של תווים	"hello, world"
symbol	יכול להכיל אותיות, מספרים, וסימני פיסוק בו זמנית	+, או למשל map.
boolean	משתנה בוליאני, כלומר, יכול להכיל true או false (אמת או שקר)	true, false
null	null הוא כלום. הוא מסומן באמצעות המילה השמורה "nil"	nil
list	אוסף של נתונים בתוך סוגריים – בהתחלה שמים גרש (')	(1,2,3,4)'
vector	אוסף של נתונים בתוך סוגריים מרובעים.	[1,2,3,4]
set	אוסף של נתונים בתוך סוגריים מסולסלים. שמים בהתחלה סולמית ('#').	{4 3 2 1}#
map	אוסף של נתונים בתוך סוגריים מסולסלים. לכל ערך יש מקום במבנה הנתונים, שמסומן על ידי נקודתיים. כל איבר מופרד באמצעות פסיק (',').	{:a 1, :b 2}

כתיבת קוד ב-Clojure

עבודה בסיסית עם REPL

בשפות תכנות רבות, ניתן לכתוב בעורך טקסט, או לחלופין, ב"שורת פקודה", או במונח המדויק בדרך כלל בניבים ממשפחת שפות Lisp: ‏REPL ‏.

REPL היא קיצור של "Read Eval Print Loop", שכן שורת הפקודה קוראת את הקוד ("Read"), מעבדת אותו ("Evaluate"), מדפיסה את התוצאה ("print") וחוזר חלילה ("Loop"). גם כאן הקוד מהודר ל־Bytecode של Java, שכן אין מפרש ל־"Clojure" (נכון לשנת 2020).

כלומר, כל פעם נכתוב שורה אחת, או לחלופין בלוק יחיד של קוד, והוא (וגם הפלט אם יש) יתבצע.

בלולאת ה־"REPL", נתייחס לתוצאות הקודמות כך :

1* : התוצאה האחרונה.

2* : התוצאה שלפני 2 ביטויים.

3* : התוצאה שלפני 3 ביטויים.

דוגמה מהאתר הרשמי של Clojure לכך :

user=> (+ 3 4)
7
user=> (+ 10 *1)
17
user=> (+ *1 *2)
24

הערות (comments)

הקדמה – כתיבת הערה

בתכנות נהוג לרשום הערות בסמוך לקטעי הקוד, על מנת שהמתכנת, ופעמים רבות גם חברי הצוות שלו, יוכלו להבין את הקוד ולנווט בו בקלות. ההערה מכילה הסבר קצר על מה שהקוד עושה, או לחלופין מה שיש לעשות, או לתקן. בשפות רבות כגון פייתון נהוג לרשום הערה לכל פעולה אשר יוצרים. בתהליך ההידור (התהליך שבו בסופו של דבר מומרת שפת התכנות לשפת מכונה), המהדר מתעלם מן ההערות. לדוגמה: קוד בשפת java, אשר מדפיס "hello, world", ואחריו, הערה שמסומנת בסימן ׳//׳ .

System.out.println("hello, world"); // the code prints a "hello world" message

פעמים רבות, נרצה לכתוב הערות של יותר משורה אחת, ולשם כך נשתמש בסימון אחר. ב־java וב־c# למשל, הסימון להערה כזו הוא /* כאן נכתוב את ההערה */.

הערות ב־Clojure

פרק זה לוקה בחסר. אנא תרמו לוויקיפדיה והשלימו אותו. ייתכן שתמצאו פירוט בדף השיחה.

ב-clojure, כמו כל דבר אחר, הערות הן פונקציות. לדוגמה (comment hello world) זו הערה שמכילה את הטקסט hello world. בנוסף ניתן להגדיר הערות מחוץ לפונקציה על ידי שימוש במירכאות (כמו מחרוזת)

פעולות

הקדמה – כתיבת פעולה

בשפות תכנות רבות יש צורך להשתמש באותו הקוד שוב ושוב, פעמים רבות על משתנים אחרים בזיכרון. כתיבת קוד פעמים רבות הופכת אותו לארוך יותר באופן משמעותי ולהרבה פחות קריא. לכן, נהוג לכתוב את הקוד פעם אחת, בתוך קטע קוד הנקרא פעולה, וכאשר נרצה להשתמש בקוד שבפעולה, נזמן אותה (ונכניס את הפרמטרים במידת הצורך). זימון הפעולה בדרך כלל דורש רק שורה אחת שמכילה את שם הפעולה והפרמטרים.

כתיבת פעולה ב־Clojure

פעולה ב־"Clojure" מורכבת מהמילה השמורה defn (קיצור של המילה "define" באנגלית), שם הפעולה, הפרמטרים (אשר מוכנסים בתוך סוגריים מרובעים) ואת גוף הפעולה (בתוך סוגריים רגילים), כלומר מה שמבצעת הפעולה.

((<defn <function_name> [<parameters>] (<function_body)

דוגמה מהאתר הרשמי של Clojure לכך :

((defn greet [name] (str "Hello, " name)

מבני נתונים

הקדמה – כתיבת מבני נתונים

מבני נתונים הם אוסף של נתונים המקושרים האחד לשני. ישנם סוגים רבים של מבני נתונים בשפות תכנות עיליות. ישנם מבני נתונים בעלי מקומות סידוריים לכל ערך (כאשר המקום של האיבר הראשון הוא בדרך כלל 0) כגון מערך ורשימה. מאידך גם יש מבני נתונים כגון תור ומחסנית בהם מוציאים ערך אחד כל פעם ללא מקומות סידוריים בדרך כלל, וכן ישנם גם מבני נתונים ממשפחת העצים הבינארים. ישנם עוד סוגים רבים, ואופן הכתיבה שלהם והגישה אליהם משתנה בכל שפת תכנות. דוגמה לשימוש במבנה נתונים מסוג רשימה משפת התכנות פייתון בשורת פקודה:

>>> lst1 = ['hello' , 'world' , 6, 6.4 ]

>>> lst1

['hello', 'world', 6, 6.4]

>>> lst1[1]

'world'

מבני נתונים ב-Clojure

פרק זה לוקה בחסר. אנא תרמו לוויקיפדיה והשלימו אותו. ייתכן שתמצאו פירוט בדף השיחה.

ארבעת מבני הנתונים המרכזיים ב־Clojure הם וקטורים (vectors), רשימות (lists), קבוצות (sets) ומילונים (maps).

וקטורים

רשימות

קבוצות

מילונים

גרסאות

גרסה	תאריך השחרור	פיצ׳רים ושיפורים עיקריים שחודשו
	16 באוקטובר 2007	Initial public release
1.0	4 במאי 2009	First stable release
1.1	31 בדצמבר 2009	Futures
1.2	19 באוגוסט 2010	Protocols
1.3	23 בספטמבר 2011	Enhanced primitive support
1.4	15 באפריל 2012	Reader literals
1.5	1 במרץ 2013	Reducers
1.5.1	10 במרץ 2013	Fixing a memory leak
1.6	25 במרץ 2014	Java API, improved hashing algorithms
1.7	30 ביוני 2015	Transducers, reader conditionals
1.8	19 בינואר 2016	Additional string functions, direct linking, socket server
1.9	8 בדצמבר 2017	Integration with spec, command-line tools
1.10	17 בדצמבר 2018	Improved error reporting, Java compatibility
1.10.1	6 ביוני 2019	Working around a Java performance regression and improving error reporting from clojure.main

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא Clojure בוויקישיתוף

• אתר האינטרנט הרשמי של Clojure

• Clojure, ברשת החברתית אקס (טוויטר)
• Clojure, הבלוג הרשמי
• המדריך הרשמי לשפת Clojure