Bonjour !

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• Outils: OCaml, Erlang, Elixir, F#, Ruby.

Dernier Cri

Une agence d'innovation numérique

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• Ouvert à la communauté

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Un Meetup dédié à la programmation fonctionnelle (en général).

Disclaimer

Objectifs

• Donner quelques éléments de vocabulaire
• Stimuler un intérêt pour d'autres méthodes (donc ne pas aller trop loin)
• Partager une opinion
• Ne pas endormir avec des exemples de code
• FAIRE DE LA PROMO :v

Topics

• Tests unitaires
• Analyse statique et compilation
• Systèmes de types
• Objectifs et définition
• Polymorphisme
• Systèmes de types algébriques
• Qu'est-ce que c'est que ça :v ?
• Designer par les types
• En 1999, à la NASA
• Le futur des langages et des pratiques

Test Driven Development,
dans le meilleur des mondes

Quel est l'objectif du TDD

• Réfléchir, en ammont à ce qui relou (doc/spec)
• Créer un contrat entre un programme et des utilisateurs
• Controller le flux de transformation d'un programme (CI)
• Avoir un beau petit badge "passing succeeded"
• Dans un tooling moderne, générer la documentation

Développement d'application,
dans le monde le plus commun

Ce que les tests ne font pas

• Inférer des bogues potentiels
• Garantir la viabilité, au runtime, d'une application

Un test ne couvre QUE ce que le développeur a anticipé !

Ce qui a tué Smalltalk pourrait tuer Ruby*

La vidéo du mec brillant qui le dit

Les développeurs écrivent "trop de tests" pour le "fait" de faire des tests. (Entre autres.)

* : Avant de savoir qu'il faudrait attendre 3 ans pour avoir une
nouvelle version...

Une bonne approche serait de déléguer certaines vérifications
triviales à une machine qui ne fait (à priori) pas d'erreur.

Analyse statique

• Obtenir des informations sur un programme sans l'exécuter
• Permet de repérer des erreurs/maladresses de manière formelle

Compilation

• Transformer du code dans un langage source vers un langage cible
• Beaucoup de compilateurs produisent une analyse statique sur le code
• Beaucoup de compilateurs optimisent le résultat

Les bénéfices d'une phase de compilation

• Généralement, les programmes sont plus performant
• Ils le sont encore plus lorsque le compilateur optimise l'output
• Permet de réveler beaucoup d'erreurs via des formalismes

Les faiblesses d'une phase de compilation

• Moins de flexibilité à l'exécution
• Procédure de compilation pouvant être longue (C++)
• Nécéssite une compilation par architecture (parfois)

D'un langage source vers un langage cible

• Le langage cible peut être un code machine (C/C++/Rust/Go/OCaml)
• Ou un langage intermédiaire (byte-code) (Java/OCaml/Erlang)

En général, un byte-code ou du code machine est un langage très très simple.
Au passage au langage cible, le code produit perd des informations.
D'où le besoin d'une analyse statique fine.

On peut considérer JavaScript comme un byte-code...

• Js_of_ocaml
• Typescript
• Elm

L'ère du numérique ! (lol pas digital)

• Les machines manipulent des nombres, ils les stockent, les font transiter,
  communiquent en s'envoyant des nombres
  
  
• La programmation vise à communiquer avec une machine. On l'exprime
  généralement dans un langage que l'on comprend pour le convertir
  vers un langage que la machine comprend

Comme tout est nombre

Les langages bas-niveaux (et les byte-codes) sont généralement peu expressifs
car ils sont relativement proches de la machine sur laquelle ils s'exécutent.

L'assembleur ne consiste qu'a modifier de manière arithmétique le contenu des espaces
mémoires de l'ordinateur.

Comme l'ordinateur ne manipule, au final, que des nombres, il ne peut pas
vérifier "de lui même" qu'une opération est valide. (Par exemple : "Hello" + 45)

Le typage comme une action sémantique

• Le typage permet d'étiquetter des valeurs
• Il permet donc d'augmenter la connaissance de l'ordinateur sur les
  valeurs qu'il manipule
• L'analyse statique se chargera de vérifier la cohérence dun programme
  avant de tout transformer en nombres

De plus, le typage donne, aussi, à l'humain, des informations sur une fonction :
char toUpperCase(char);

Formellement, le typage

• Une extension à la théorie des ensembles
• Toute fonction possède un domaine
• On interdit toute opération impossible lors de l'analyse statique

Concrètement, le typage c'est un système axiomatique. Un ensemble de valeurs
muni d'opérations pouvant être :

• Prédéfini/Enuméré
• Paramétré (liste, tableaux)
• Composé/Hiérarchisé
• Abstrait

En gros, on ne mélange pas les torchons et les serviettes.

Typage dynamique

On type au besoin, durant l'exécution du programme (Ruby, Python)

Typage statique

L'analyse statique vérifie le typage

En général, les programmes statiquement typés plantent moins à
l'exécution que les programmes dynamiquement typés.

Quelques éléments de vocabulaires

• Typage fort/faible
• Inférence des types (C VS OCaml)
• Polymorphisme (interface unique pour entités multiples) :
  • Paramétrique (via monomorphisme, par exemple)
  • Ad Hoc (surcharge)
  • Par sous typage (inclusion)

Entre construction de types et types

Dans un langage typé, on trouve des types primitifs :

• Des entiers
• Des flottants
• Des chaines de caractères
• Des caractères
• Des booléens
• Des tableaux, des listes
• etc.

On peut aussi créer ses types par combinaison

• Par conjonction (les types produits)
• Par disjonction (les types sommes)

Chaque type peut être composé, y comprit des types qui ont été construits.
Couplé à la récursivité et à la correspondance de motifs, on
peut décrire une grande partie des structures de données.

Exemples en live !

Mise en contexte

• Le 23 Mars 1999:la sonde "Mars Climate Orbiter"
  tente d'effectuer sa manoeuvre d'insertion autour de l'orbite de Mars via une procédure entièrement
  automatisée.
  
  
• Sans rentrer dans les détails, la sonde a suivi une trajectoire beaucoup
  trop basse par rapport à sa vitesse et boum.

Pourquoi?

La sonde recevait la poussée de ses micropropulseurs en Livres-force.seconde
(une unité de mesure anglo-saxonne) et le logiciel interne de la sonde traitait
ces données comme s'il s'agissait de Newton.seconde.
Cette non-concordance de données a entraîné des modifications de la trajectoire
de la sonde, l'amenant à sa destruction et faisant perdre à la NASA près
de 125 millions de dollars.

Un problème très complexe à détecter

In a metric world... everything is a Float !

Les types fantômes à la rescousse

C'est le passage un peu compliqué donc je vais tâcher d'être clair !

Mots-clés

• Abstraction de types
• Variants polymorphes
• Types paramétrés
• Types fantômes

• De plus en plus de langages s'inspirent de ML
• JavaScript a pris le coche
• Les langages se fonctionnalisent
• FRP, Scalabilité, sûreté

Le typage, c'est un super-pouvoir !

• Plus de sureté dans les programmes
• Un outil de design éprouvé
• Une direction prise par beaucoup de technologies
• Un espace où la recherche a été très productive ! (GADT's, Types dépendants)