Примеры программ¶

Все примеры находятся в папке examples/ и запускаются через CLI. Синтаксис языка описан в docs/syntax.md, встроенные функции — в docs/standard-library.md.

Базовая команда запуска:

dotnet run --project src/Cli -- examples/<файл>.x

Флаги:

--ast — показать AST перед вычислением;
--trace — пошаговая трассировка вычисления.

factorial¶

Файл: examples/factorial.x

Рекурсивное вычисление факториала через letrec. Имя fact видно внутри своего тела, что позволяет функции вызывать саму себя.

(letrec fact
  (lambda (n)
    (if (= n 0)
      1
      (* n (fact (- n 1)))))
  (fact 5))

Результат: 120

Демонстрирует: letrec, рекурсия

dotnet run --project src/Cli -- examples/factorial.x
dotnet run --project src/Cli -- examples/factorial.x --trace

fibonacci¶

Файл: examples/fibonacci.x

Число Фибоначчи через двойную рекурсию. Каждый вызов ветвится на два рекурсивных вызова с уменьшенными аргументами.

(letrec fib
  (lambda (n)
    (if (= n 0)
      0
      (if (= n 1)
        1
        (+ (fib (- n 1)) (fib (- n 2))))))
  (fib 10))

Результат: 55

Демонстрирует: letrec, двойная рекурсия

dotnet run --project src/Cli -- examples/fibonacci.x

closure¶

Файл: examples/closure.x

Функция make-adder возвращает другую функцию, которая захватывает параметр x из внешнего окружения. При вызове (make-adder 10) возвращается замыкание, «помнящее» значение x = 10.

(let make-adder
  (lambda (x)
    (lambda (y) (+ x y)))
  ((make-adder 10) 5))

Результат: 15

Демонстрирует: замыкания, лексическая область видимости

dotnet run --project src/Cli -- examples/closure.x
dotnet run --project src/Cli -- examples/closure.x --ast

sum-list¶

Файл: examples/sum-list.x

Сумма элементов списка через fold с начальным накопителем 0 и функцией +.

(fold + 0 (list 1 2 3 4 5))

Результат: 15

Демонстрирует: fold, списки, встроенная функция как аргумент

dotnet run --project src/Cli -- examples/sum-list.x

map¶

Файл: examples/map.x

Применение функции возведения в квадрат к каждому элементу списка. Lambda передаётся как значение первого класса.

(map (lambda (x) (* x x)) (list 1 2 3 4 5))

Результат: (list 1 4 9 16 25)

Демонстрирует: map, функции высшего порядка, lambda как аргумент

dotnet run --project src/Cli -- examples/map.x

filter¶

Файл: examples/filter.x

Фильтрация списка по предикату: оставляются только элементы больше 2.

(filter (lambda (x) (> x 2)) (list 1 2 3 4 5))

Результат: (list 3 4 5)

Демонстрирует: filter, предикат, функции высшего порядка

dotnet run --project src/Cli -- examples/filter.x

fold¶

Файл: examples/fold.x

Произведение всех элементов списка через fold с начальным накопителем 1 и функцией *.

(fold * 1 (list 1 2 3 4 5))

Результат: 120

Демонстрирует: fold, накопитель, встроенная функция как аргумент

dotnet run --project src/Cli -- examples/fold.x

maybe¶

Файл: examples/maybe.x

Применение функции к значению, обёрнутому в Maybe, через fmap. Если значение nothing, функция не вызывается.

(let double
  (lambda (x) (* x 2))
  (fmap double (just 5)))

Результат: (just 10)

Демонстрирует: Maybe, fmap, обработка отсутствующего значения

dotnet run --project src/Cli -- examples/maybe.x

lazy¶

Файл: examples/lazy.x

Базовый пример явной ленивости: выражение (+ 1 2) откладывается через delay и вычисляется только при вызове force.

(let x (delay (+ 1 2))
  (force x))

Результат: 3

Демонстрирует: delay/force, явная ленивость

dotnet run --project src/Cli -- examples/lazy.x

lazy-memo¶

Файл: examples/lazy-memo.x

Демонстрация мемоизации: force вызывается дважды на одном thunk, но выражение (+ 1 2) вычисляется только один раз. Второй force возвращает кэшированный результат.

(let counter (delay (+ 1 2))
  (let a (force counter)
    (let b (force counter)
      b)))

Результат: 3

Демонстрирует: мемоизация thunk

dotnet run --project src/Cli -- examples/lazy-memo.x

lazy-scope¶

Файл: examples/lazy-scope.x

Thunk захватывает лексическое окружение в момент delay, а не в момент force. Переменная x повторно связывается со значением 99, но force возвращает 10 — значение из окружения создания thunk.

(let x 10
  (let t (delay x)
    (let x 99
      (force t))))

Результат: 10

Демонстрирует: лексическое окружение в thunk, порядок захвата окружения

dotnet run --project src/Cli -- examples/lazy-scope.x

lazy-error¶

Файл: examples/lazy-error.x

delay не вычисляет выражение — даже если оно содержит ошибку. (/ 1 0) не вычисляется, потому что нигде не вызывается force, и программа возвращает 42 без ошибки.

(let dangerous (delay (/ 1 0))
  42)

Результат: 42

Демонстрирует: отложенное вычисление, delay не вызывает ошибку сразу

dotnet run --project src/Cli -- examples/lazy-error.x

arrow-lambda¶

Файл: examples/arrow-lambda.x

Синтаксический сахар => для лямбды с одним параметром. Два вложенных => создают каррированную функцию — результат эквивалентен closure.x.

(let make-adder (x => (y => (+ x y)))
  ((make-adder 10) 5))

Результат: 15

Демонстрирует: синтаксический сахар =>, каррирование

dotnet run --project src/Cli -- examples/arrow-lambda.x

let-sugar¶

Файл: examples/let-sugar.x

Синтаксический сахар let x = value body — знак = необязателен, оба варианта записи let эквивалентны.

(let x = 10
  (let y = 20
    (+ x y)))

Результат: 30

Демонстрирует: синтаксический сахар let x = ...

dotnet run --project src/Cli -- examples/let-sugar.x

let-star¶

Файл: examples/let-star.x

let* позволяет использовать ранее связанные переменные в последующих привязках того же блока. Здесь z вычисляется через уже доступные x и y.

(let* ((x 1) (y 2) (z (+ x y)))
  (+ (+ x y) z))

Результат: 6

Демонстрирует: let*, последовательные зависимые привязки

dotnet run --project src/Cli -- examples/let-star.x

cond¶

Файл: examples/cond.x

Многоветочное условие через cond. Парсер разворачивает его в цепочку вложенных if. Последняя ветка (true ...) служит fallback.

(let x -3
  (cond
    ((= x 0) 0)
    ((< x 0) -1)
    (true 1)))

Результат: -1

Демонстрирует: cond, синтаксический сахар для ветвления

dotnet run --project src/Cli -- examples/cond.x

logical-forms¶

Файл: examples/logical-forms.x

Short-circuit вычисление логических форм: (and false ...) не вычисляет правую часть, (or true ...) тоже. not инвертирует булево значение.

(if (and (not false) (or false true)) 42 0)

Результат: 42

Демонстрирует: and, or, not, short-circuit вычисления

dotnet run --project src/Cli -- examples/logical-forms.x

Сценарий демонстрации¶

От простого к сложному, с акцентом на ключевые возможности языка.

# 1. AST простой программы — показать структуру языка изнутри
dotnet run --project src/Cli -- examples/closure.x --ast

# 2. Рекурсия
dotnet run --project src/Cli -- examples/factorial.x

# 3. Замыкания и лексическая область видимости
dotnet run --project src/Cli -- examples/closure.x

# 4. Функции высшего порядка
dotnet run --project src/Cli -- examples/map.x

# 5. Maybe
dotnet run --project src/Cli -- examples/maybe.x

# 6. Ленивость — отложенное вычисление и мемоизация
dotnet run --project src/Cli -- examples/lazy-memo.x

# 7. Трассировщик — собственная фишка проекта
dotnet run --project src/Cli -- examples/factorial.x --trace