Haskell 有哪些威力十足的庫？

01-27

作為一個編程語言，大規模上手還是挺看framework的，比如ruby之於ror，python至於django scipy numpy等，零散的學Haskell有一陣子了。請問Haskell有哪些能發揮Haskell優美語法優勢的庫呢？

post-rfc/sotu.md at master · Gabriel439/post-rfc · GitHub

選摘/擴充其中我熟悉的一些經典庫，均可通過Hackage安裝，少數ghc自帶：

Testing

QuickCheck: Automatic testing of Haskell programs - 指定函數性質，啟發式生成測例進行測試

smallcheck: A property-based testing library - 與QuickCheck類似，枚舉小測例測試

Compiling Related

parsec: Monadic parser combinators - 經典的parsing組合子庫，支持帶狀態的parsing，可作為monad transformer使用

attoparsec: Fast combinator parsing for bytestrings and text - 對bytestring使用的高性能parsing組合子庫

hoopl: A library to support dataflow analysis and optimization - 語言無關的控制流優化庫

Data Parallel Programming

repa :: Stackage Server - 支持多核計算的數組庫，開啟ghc的threaded runtime和多核選項，即可利用Haskell的threading API進行並行計算，計算過程可以調用任意Haskell函數

accelerate :: Stackage Server - 異構計算支持庫，使用accelerate-cuda後端可以用顯卡進行並行計算。accelerate使用一套DSL定義計算，計算過程不能調用任意Haskell函數

Task Parallel Programming

parallel: Parallel programming library - 利用惰性求值特性進行並行計算的Eval monad

monad-par: A library for parallel programming based on a monad - 具有動態的調度器，可以實現編譯期不確定求值順序的dataflow parallel programming的Par monad。和Eval monad一樣，底層用到了ghc編譯器的sparks介面（不是那個Spark！）

Concurrent Programming

stm: Software Transactional Memory - 高質量的STM實現

async: Run IO operations asynchronously and wait for their results - 高質量的Future庫，其中的Concurrently的Applicative instance就是簡單版本的「There is no fork」，你有一系列IO action需要並發執行並收集結果，只要用Concurrently的&<*&>運算符，連手動新建Async都省了，非常漂亮

async-pool: A modified version of async that supports worker groups and many-to-many task dependencies - async庫的加強版，支持建立資源池來限制和管理Async的執行

Resource Management

resourcet :: Stackage Server - ResourceT，一個異常安全的獲取和釋放資源的monad transformer

Iteratee IO

conduit: Streaming data processing library. - O(1)內存處理數據流，同時可以配合ResourceT保證資源的及時釋放。克服了lazy IO方法容易造成資源泄露的問題。常見的衍生庫有http-conduit，cereal-conduit，crypto-conduit，process-conduit，attoparsec-conduit，等等

Database

acid-state: Add ACID guarantees to any serializable Haskell data structure. - Database for free，只要加幾句Template Haskell聲明，就可以給你的數據類型加上序列化/反序列化功能，並可以像資料庫一樣在磁碟上持久化，有ACID保證，可多線程使用。不適合處理大量數據，但是狀態數據量少、需要中斷/恢復功能的程序，用acid-state可極大簡化實現

TCache: A Transactional cache with user-defined persistence - 與acid-state類似。不同之處在於，acid-state是單變數的資料庫，而TCache是多變數的；可以配合stm使用；配合persistent，有多個持久化後端，除了自有格式以外，還有SQL資料庫/MongoDB之類的NoSQL資料庫/AWS之類的雲服務等後端

Vector Graphics

diagrams: Embedded domain-specific language for declarative vector graphics - 實現了一套DSL描述矢量圖，可以寥寥幾句描述出漂亮的圖案，並用多個後端編譯到多個格式（最常用的是SVG）

Document Conversion

pandoc: Conversion between markup formats - 大名鼎鼎的格式轉換工具，不用多介紹了吧。另外pandoc的Markdown格式是我認為的所有Markdown擴展里最好的一個

Lens

lens: Lenses, Folds and Traversals - van Laarhoven lens的實現。lens是一個能夠聚焦到複雜數據類型內部的數據結構，使用得當，可以大量減少boilerplate code

Language Related

idris: Functional Programming Language with Dependent Types - Idris語言編譯器。Idris借鑒Haskell，設計目標為General purpose dependently typed language，與Coq/Agda等定理證明工具相比，希望借用依賴類型作為實用的通用語言。語言裡面有很多有意思的構造，first-class type、value class等等，感興趣可以找Edwin Brady的論文看

template-haskell: Support library for Template Haskell - ghc內Template Haskell的API。通過Template Haskell，可以用程序生成AST，同時不失去類型安全，也不用擔心意外capture某個identifier這種缺乏衛生宏/gensym等機制下的宏系統的常見問題

liquidhaskell: Liquid Types for Haskell - 進一步擴展Haskell的類型系統，加入了Refinement Type支持

9.3.Compiler Plugins - ghc內部API提供了寫編譯器擴展的介面，可以在不Hack編譯器主體的情況下，將plugin實現為一個普通的庫，然後魔改編譯過程，通常用於實現一些特殊的優化

今天先舉這麼多。還有其他很多強悍的東西，包括FRP，以及用於嵌入式硬體的DSL等，我懂得少這裡就不列了；另外一些方面，比如Web Server/Client庫等等，與其他語言同類庫相比Haskell有成熟實現但並非出類拔萃，所以我也沒有列。

這裡收藏的是我覺得自己以後可能用上的, 不求完整但求簡約實用

有些跟樓上重複到, 但為了完整性, 有些就再重複一次

自動化建構工具
make 的 Haskell 版本, 可以用 Haskell 寫 make 本身就是賣點 shake: Build system library, like Make, but more accurate dependencies.
證明 Haskell 程序正確性的證明器

不只是理論上的數學定理, 甚至能夠證明某程序的浮點數會不會overflow, 讓一般常用的軟體測試顯得不嚴謹

基於擴展型別系統 ucsd-progsys/liquidhaskell · GitHub

基於程序表達式跟smt演算法 SBV by LeventErkok

數字電路設計
賣點是能把高階函數跟型別系統應用在硬體語言

kansas-lava: Kansas Lava is a hardware simulator and VHDL generator.

CλaSH - From Haskell to Hardware
嵌入式程序設計
NASA用來控制無人飛行器, 也可以用來寫arduino板子, 且包含SBV後端用來證明程序正確性, 但語法有點彆扭, 且型別支持不如前面兩個硬體數字電路語言

copilot: A stream DSL for writing embedded C programs.

分散式邏輯編程

Prolog從來沒實作在計算機集群上, 但Haskell有實作, 不知道實用價值但本身就很強大

LogicGrowsOnTrees: a parallel implementation of logic programming using distributed tree exploration

統計相關

簡約實用的貝葉斯統計庫 adscib/monad-bayes · GitHub

這個不算是統計, 算是機率題目的解題器, 由 spec 精確算出機率值 probability: Probabilistic Functional Programming

嵌進帶型別的R語言 HaskellR - Programming R in Haskell

Haskell 執行時期跑 Haskell
執行時期載入動態函式庫 plugins: Dynamic linking for Haskell and C objects

Haskell解釋器的Monad, 因為直接用 GHC API 實在很複雜 hint: Runtime Haskell interpreter (GHC API wrapper)
FRP 編程用戶交互及響應等事件

撿一個老牌又有眾多實例的 reactive-banana: Library for functional reactive programming (FRP).

有些無聊的範例遊戲可以玩
Web 相關
Haskell to javascript: Haste 兼容不少既有的hackage函式庫, 雖沒有ghcjs來得兼容, 但ghcjs產生的js實在太大號達MB, Haste產生的js很輕量, 比較有實用價值 Type-safe, Functional Web Development

後端很多種framework, 這個貌似比較好懂 agrafix/Spock · GitHub

今天新發現一個：HaskellR - Programming R in Haskell

Programming R at native speed using Haskell

Reddit討論貼：HaskellR - Programming R in Haskell : haskell

Paper：https://ifl2014.github.io/submissions/ifl2014_submission_16.pdf

License: BSD3

簡單介紹：

An R-to-Haskell interoperability solution (invoking R functions on Haskell data and vice
versa) making it possible to program all of R, including all library packages
on CRAN, from Haskell, a general-purpose, statically typed,
compiled language

對我個人而言，挺有誘惑力的，之前許多繪圖和統計代碼大都使用StringTemple的方式嵌入在Haskell里，現在有type safe的方案了，使用上也簡單很多，效率也比system調用R解釋器高許多。之前用R寫代碼總有股說不出的噁心感，終於不用這麼抵制了:)

目前Haskell本身的統計相關庫非常稀缺，這個庫可以直接在R與Haskell之間交互，Haskell在統計分析上一大塊短板被填平了。。。語言已經很難形容我內心的激動了！！

其他答案都說了些流行的, 我挑些冷門點的說.

GHC/As a library yeah, GHC可以當作庫來用

jaspervdj/digestive-functors · GitHub 使用Applicative來做Validation的Form抽象Formlet的後繼

bos/configurator · GitHub 動態載入, 配置管理

bitemyapp/bloodhound · GitHub 我是看這庫的類型才學會怎麼寫Elasticsearch的查詢

knupfer/haskell-emacs · GitHub 用Haskell寫Emacs拓展

SBV by LeventErkok SMT Solver

harpy: Runtime code generation for x86 machine code

facebook/Haxl · GitHub 最後一個用來嚇唬你們

不定期更新--

Software Testing

Quickcheck ：被很多語言移植

Static analysis

HLint：Lint系列。。

Compiler Infastructure

Parsec ：被很多語言移植
Happy
Hburg
...

GPU Programming

Repa

Stream Programming Model

Pipes

Web Framework

yesod
snap

...

居然沒有人提到ekmett的lens

簡單舉例：將列表中所有偶數編號元素+1

[1,2,3,4,5] traversed . indices even %~ (+ 1)

我說一個實用的吧，可能一點也不高大上，但是當你真正起步用haskell的時候知道這個庫可以簡化很多操作

MissingH 是一個工具方法庫，提供了很多使用的方法。

MissingH: Large utility library

比如對於list，提供了split（我自己專門寫過一個方法把csv轉為［［Char］］，有split就只需要直接調用了）

比如對either，提供了forceEither，如果結果是Right可以直接使用，如果結果是left則異常

比如對Path，提供了slice_path，unslice_path等，可以把path逐層拆為list，或者組裝起來

每一個函數都不神奇，但是勝在數量多範圍廣，而且奇怪的是很少有教程提到。

所以考慮到題主初學，提出來讓題主了解一下

cpython: Bindings for libpython

erlang: FFI interface to Erlang.

java-bridge: Bindings to the JNI and a high level interface generator.

inline-java: Java interop via inline Java code in Haskell modules.

inline-c: Write Haskell source files including C code inline. No FFI required.

inline-c-cpp: Lets you embed C++ code into Haskell.

inline-r: Seamlessly call R from Haskell and vice versa. No FFI required.

language-c-inline: Inline C Objective-C code in Haskell for language interoperability

hslua: A Lua language interpreter embedding in Haskell

HsPerl5: Haskell interface to embedded Perl 5 interpreter

hruby: Embed a Ruby intepreter in your Haskell program !

Parsec. 比lexyacc好用多了

Awesome Haskell

當然我並沒有全看，但是掃了幾個感覺品位還是可以的，自取

https://github.com/krispo/awesome-haskell

24 Days of Hackage 2012

24 Days of Hackage 2013

STM，請參考 & http://chimera.labs.oreilly.com/books/1230000000929/index.html