Funkcionální a lifetime programování

• 26 hod. přednášky
• 12 hod. pc laboratoře
• 14 hod. projekty

• 51 bodů závěrečná zkouška (písemná část)
• 15 bodů půlsemestrální test (písemná část)
• 20 bodů laboratoře
• 14 bodů projekty

Zvládnutí principů funkcionálního programování a programovacího jazyka ruist jak prakticky tak i z pohledu formálních základů, které jsou při použití obou paradigmat využívány.

Studenti získají základní znalosti a praktické zkušenosti ve funkcionálním programování, což je významná kategorie deklarativního programování. Kromě toho obdrží základní informace o teoretických základech tohoto paradigmatu a způsobu implementace.

Užití a zvládnutí rekurze pro algoritmizaci.

Práce s dobou života data a principy vlastníka pro dosažení maximálního výkonu u kompilovaného programovacího jazyka s plně automatickou a deterministickou správou paměti.

Způsoby zpracování (analýza, vyhodnocení/interpretace/překlad) programovacích jazyků, základní pojmy a zkušenosti z programovacích jazyků a jejich užití.

• Podklady k přednáškám (slajdy, ukázky, ...)
• Thompson, S.: Haskell, The Craft of Functional Programming, ADDISON-WESLEY, 1999, ISBN 0-201-34275-8
• Jones, S.P.: Haskell 98 Language and Libraries, Cambridge University Press, 2003, p. 272, ISBN 0521826144
• Bieliková, M., Návrat, P.: Funkcionálne a logické programovanie, Vydavateĺstvo STU, Vazovova 5, Bratislava, 2000.
• Klabnik, S., Nichols, C., Krycho, C., et al: The Rust Programming Language, Online, 2025, dostupné z: https://doc.rust-lang.org/book/ . [citováno 2025-12-04]

1. Úvod do funkcionálního programování
2. Lambda kalkul
3. Programovací jazyk Haskell, úvod, práce se seznamy
4. Uživatelské datové typy, typové třídy a pole v jazyce Haskell
5. Vstupy/výstupy v jazyce Haskell - typové třídy IO a Monad
6. Dokazování ve funkcionálním programování
7. Denotační sémantika, implementace funkcionálních jazyků
8. Rust, úvod, skrývání, složené datové typy
9. Řízení toku výpočtu, vlastnictví
10. Slices a další datové struktury
11. Balíky, vestavené datové kolekce
12. Chyby a generické typy
13. Doba života (lifetime), diskuse, závěr

1. Haskell - základní rysy jazyka, rekurze, seznamy, částečná aplikace, funkce vyššího řádu (map, filter, foldX), ukázka práce s nekonečným seznamem, zkrácené vyhodnocování
2. Haskell - datové typy, monády, vstup/výstup
3. Haskell - demonstrační cvičení - konstrukce jednoduchého interpretru s pomocí knihovny Parsec
4. Rust - cargo, skrývání, složené typy, tok řízení, slices
5. Rust - datové struktury, balíky, vestavěné kolekce
6. Rust - generické typy, doba života (lifetime)

1. Jednoduchý program v jazyce Haskell (Hugs, GHC, GHCi).
2. Jednoduchý program v jazyce Rust (cargo).

• Půlsemestrální zkouška, u které neexistuje náhradní, či opravný termín.
• Laboratoře - hodnotí se příprava na laboratoře a práce v laboratořích samotných
• Vypracování 2 projektů v průběhu semestru a jejich odevzdání ve stanoveném termínu.

• Půlsemestrální zkouška - písemná, formou otázek a úkolů, neexistuje náhradní/opravný termín - 15 bodů.
• Laboratoře - práce v laboratořích a příprava na laboratoře jsou hodnoceny na každých laboratočích, 10 bodů na každou část (FP a LP), tedy za všechny laboratoře 20 bodů.
• Vypracování projektů - 2 projekty, jeden ve funkcionálním programovacím jazyku a druhý v programovacím jazyku rust - jednoduché programy, dle zadání - 14 bodů celkem.
• Závěrečná zkouška - písemná, formou otázek a úkolů, 2 opravné termíny (51 bodů - pro získání bodů ze zkoušky je nutné zkoušku vypracovat tak, aby byla hodnocena nejméně 20 body, v opačném případě bude zkouška hodnocena 0 body, krom toho je třeba z každé tematické části λ-kalkul / Haskell / Rust získat alespoň 4 body).