Gleam 语言初体验：面向 BEAM 与 JavaScript 的简单函数式语言

programming 引言 如果你读过我最近那篇关于编程语言的吐槽，就会知道我对 Gleam 相当感兴趣。Gleam 是一门函数式语言，目标平台是 BEAM，也就是 Erlang 虚拟机，¹ 语法简洁，并且能与更广泛的 BEAM 生态（Erlang 和 Elixir）互操作。有意思的是，Gleam 还可以编译到 JavaScript，也就是说，Gleam 能被编译成 JavaScript 并通过 Node.js 运行。 我业余项目大多用 Rust，目前它是唯一真正让我觉得写代码是种享受的语言，而 Gleam 也成功挠到了同一个痒处。如果你是 Rust 老手，Gleam 会让你感到很熟悉，只是有几处关键差异。我感觉自己写的代码有 80% 可以直接复制到 Rust（稍微搜索替换一下语法）就能编译通过。 这篇博文不会对这门语言做详尽介绍，想深入学习的推荐去看那个优秀的交互式教程。不到半小时你就能对 Gleam 有个不错的体感。 在官网上，Gleam 被描述为“一门用于构建可扩展的类型安全系统的友好语言！”（强调是他们的），这句话很好地传达了 Gleam 的核心定位。 语法极其简单，大部分复杂的东西都藏在 Erlang 运行时里，除非你想碰，否则根本不用跟它打交道！当然，Gleam 是函数式语言，如果你一辈子都活在 C 风格的命令式世界里，一开始可能会有点发怵。但要是拿它跟其他函数式语言（OCaml、Haskell、Erlang）比，你很快就会发现 Gleam 简单得多。用上一阵子后，感觉它就像 Rust 里所有函数式的部分，少了几个特性，而且完全没有命令式的部分。 从一个代码示例开始吧： // 省略 import pub fn main() { let total = "1,X,5,6" // String |> string.split(on: ",") // List(String) |> list.map(int.parse) // List(Result(Int, Nil)) |> result.values // List(Int)，无效项被丢弃 |> list.reduce(fn(acc, x) { acc + x }) // Result(Int, Nil) |> result.unwrap(0) // Int echo total // 12 Rust fn main() { let total = "1,X,5,6" // &str .split(",") .map(|s| s.parse::<i64>()) .filter_map(Result::ok) // 这里本可以用 .sum() .reduce(|acc, x| acc + x) .unwrap_or(0); println!("{}", total); // 12 拆解一下，你能看到 Gleam 的一些特点： 跟 Rust 代码片段对比，可以看出除了少数命名选择外，两者看起来相当相似。这个例子里主要区别其实就是管道语法 vs. 链式调用语法。Gleam 的类型没有方法，所以用管道代替。 管道操作符 |> 是你在本文中会遇到的三只 Gleam 吉祥物特性中的第一只，另外两只是 use 模式和尾调用优化。 如果你写过大量 JavaScript，可能对嵌套回调时出现的缩进爬升很熟悉 someFunc(arg, function(param) { someOtherFunc(param, function(otherParam) { // ... }) }) 在 Gleam 里，很多函数都期望一个回调，比如作为一种控制资源访问、并在处理完成后清理的方式（关闭数据库连接、释放文件句柄等）。为了避免这种回调金字塔，Gleam 提供了语法糖：use param <- some_func(arg) 等价于 some_func(arg, fn(param) { ... })。回调必须始终是函数的最后一个参数。这跟 |> 正好相反，后者填充的是第一个参数。 use param <- some_func(arg) use other_param <- some_other_func(param) echo other_param 不用 use 的版本 some_func(arg, fn(param) { some_other_func(param, fn(other_param) { echo other_param }) }) 尾调用优化 如果你不熟悉这个，这一节可能真会把你绊住。首先你需要知道，Gleam 里没有循环！同样，如果你之前写过 OCaml 或 Haskell，这点不会让你意外。98% 的情况下，⁴ 循环不过是对有界迭代的简单操作。想想对列表或集合的 for 循环，正是那种在 Rust 里你总有两种写法的事情：一种命令式，用货真价实的 for 循环；一种更函数式，用迭代器操作的组合。嗯，看看上一节的代码示例，你会发现 Gleam 用的是第二种，并且有大量函数可以遍历列表、集合、元组、字符串，任何东西。 但如果你需要更复杂的东西呢？那 2% 的情况呢？这时候你就得改用递归了！一个能说明这一点的简单算法是计算最大公约数（GCD）的欧几里得算法。下面你可以看到 Rust 的迭代版本和 Gleam 的递归版本。 fn gcd(mut a: u64, mut b: u64) -> u64 { while b != 0 { let remainder = a % b; a = b; b = remainder; a Gleam fn gcd(a: Int, b: Int) -> Int { case b { 0 -> a _ -> gcd(b, a % b) 当然，你也可以在 Rust 里写递归版本，但这通常不是个好主意。命令式语言里的递归很容易失控：每次调用都会新增一个栈帧，递归太深就会爆栈（臭名昭著的栈溢出）。 在 BEAM 上没有固定大小的栈，所以失控的递归会吃掉堆内存，直到进程被杀掉，但道理还是一样：深递归等于麻烦。为了避免这个问题，函数式语言的编译器实现了一种叫尾调用优化（TCO）的技术，当递归调用是函数做的最后一件事时就会生效。此时现有的栈帧会被复用，而不是再叠一个新的，从而获得接近命令式 while 循环的性能。⁵

（原文较长，此处译出前 6000 字，完整内容请点「打开原文」。）