Учебник по Haskell

тересующийся читатель может обратиться к книге Real World Haskell. Мы же потренируемся в использовании

таких библиотек. Язык C является императивным, поэтому, применяя его функций в Haskell, мы неизбежно

сталкиваемся с типом IO, поскольку большинство интересных функций в С изменяют состояние своих аргу-

ментов. В С пишут и чистые функции, такие функции переносятся в Haskell без потери чистоты, но это не

всегда возможно.

В этой главе мы напишем небольшую 2D-игру, подключив две FFI-библиотеки, это графическая библио-

тека OpenGL и физический движок Chipmunk.

Описание игры

Игра происходит на бильярдной доске. Игрок управляет красным шаром, кликнув в любую точку экрана,

он может изменить направление вектора скорости красного шара. Шар покатится туда, куда кликнул пользо-

ватель в последний раз. Из луз будут вылетать шары трёх типов: синие, зелёные и оранжевые. Столкновение

красного шара с синим означает минус одну жизнь, с зелёным – плюс одну жизнь, оранжевый шар означает

бонус. Если шар игрока сталкивается с оранжевым шаром все шары в определённом радиусе от места столк-

новения исчезают и записываются в бонусные очки, за каждый шар по одному очку, при этом шар с которым

произошло столкновение не считается. Все столкновения – абсолютно упругие, поэтому при столкновении

энергия сохраняется и шары никогда не остановятся. Если шар попадает в лузу, то он исчезает. Если в лузу

попал шар игрока – это означает, что игра окончена. Игрок стартует с несколькими жизнями, когда их чис-

ло подходит к нулю игра останавливается. После столкновения с зелёным шаром, шар пропадает, а после

столкновения с синим – нет. В итоге все против игрока, кроме зелёных и оранжевых шаров.

20.1 Основные библиотеки

Контролировать физику игрового мира будет библиотека Chipmunk, а библиотека OpenGL будет рисовать

(конечно если мы её этому научим). Пришло время с ними познакомится.

288 | Глава 20: Императивное программирование

Изменяемые значения

Перед тем как мы перейдём к библиотекам нам нужно узнать ещё кое-что. В Haskell мы не можем изменять

значения. Но в С это делается постоянно, а соответственно и в библиотеках написанных на С тоже. Для того

чтобы имитировать в Haskell механизм обновления значений были придуманы специальные типы. Мы можем

объявить изменяемое значение и обновлять его, но только в пределах типа IO.

IORef

Тип IORef из модуля Data.IORef описывает изменяемые значения:

newIORef :: a -> IO IORef

readIORef

:: IORef a -> IO a

writeIORef

:: IORef a -> a -> IO ()

modifyIORef :: IORef a -> (a -> a) -> IO ()

Функция newIORef создаёт изменяемое значение и инициализирует его некоторым значением, кото-

рые мы можем считать с помощью функции readIORef или обновить с помощью функций writeIORef или

modifyIORef. Посмотрим как это работает:

module Main where

import Data.IORef

main = var >>= (\v ->

readIORef v >>= print

>> writeIORef v 4

>> readIORef v >>= print)

where var = newIORef 2

Теперь посмотрим на ответ ghci:

*Main> :l HelloIORef

[1 of 1] Compiling Main

( HelloIORef. hs, interpreted )

Ok, modules loaded: Main.

*Main> main

2

4

Самое время вернуться к главе 17 и вспомнить о do-нотации. Такой императивный код гораздо нагляднее

писать так:

main = do

var <- newIORef 2

x <- readIORef var

print x

writeIORef var 4

x <- readIORef var

print x

Эта запись выглядит как последовательность действий. Не правда ли очень похоже на обычный импера-

тивный язык. Такие переменные встречаются очень часто в библиотеках, заимствованных из~С.

StateVar

В модуле Data.StateVar определены типы, которые накладывают ограничение на права по чтению и

записи. Мы можем определять переменные доступные только для чтения (GettableStateVar a), только для

записи (SettableStateVar a) или обычные изменяемые переменные (SetVar a).

Операции чтения и записи описываются с помощью классов:

class HasGetter s where

get :: s a -> IO a

class HasSetter s where

($=) :: s a -> a -> IO ()

Основные библиотеки | 289

Тип IORef принадлежит и тому, и другому классу:

main = do

var <- newIORef 2

x

<- get var

print x

var $= 4

x

<- get var

print x

OpenGL

OpenGL является ярким примером библиотеки построенной на изменяемых переменных. OpenGL можно

представить как большой конечный автомат. Каждая строчка кода – это запрос на изменение состояния. При-

чём этот автомат является глобальной переменной. Его текущее состояние зависит от всей цепочки преды-

дущих команд. Параметры рисования задаются глобальными переменными (тип StateVar).

OpenGL не зависит от конкретной оконной системы, она отвечает лишь за рисование. Для того чтобы

создать окно и перехватывать в нём действия пользователя нам понадобится отдельная библиотека. Для