F Sharp

 Nota: o título deste verbete seria F#. Porém, devido a limitações técnicas sobre o uso de cerquilhas em títulos, utilizou-se F Sharp.

 Nota: Este artigo é sobre a linguagem de programação. Para a nota/acorde musical, veja Fá sustenido.

F# é uma linguagem de programação multiparadigma para a plataforma .NET, que engloba programação funcional, imperativa e orientada a objetos. Pertence à família das linguagens ML, e é em grande parte compatível com a linguagem OCaml. Foi inicialmente desenvolvida por Don Syme na Microsoft Research, e então migrou para a Microsoft Developer Division. É distribuida como parte do Visual Studio 2019 e como parte do .NET.

F#
Paradigma	funcional imperativo orientada a objetos
Surgido em	2005 (19–20 anos)
Última versão	10.0.0 (11 de novembro de 2025; há 43 dias)
Criado por	Don Syme Microsoft Research
Estilo de tipagem	estática forte inferida
Influenciada por	Standard ML ML OCaml C# Python Haskell[1] Scala Erlang
Licença	Licença MIT[2]
Extensão do arquivo	.fs .fsi .fsx .fsscript
Página oficial	fsharp.org

As propriedades desta linguagem e o seu ambiente constituem uma plataforma ideal para a informática científica porque utiliza a inferência de tipo. A performance de F# iguala-se com a linguagem OCaml, C++ e ML. É uma linguagem criada de propósito para a plataforma .NET e portanto é orientada a objetos.

Visão Geral

Programação funcional

F# é uma linguagem de programação primeiramente funcional. Os tipos não precisam ser dadas de forma explícita pelo programador, estes são deduzidos no processo de compilação. O comando let é usado para atribuir valores ao nome. Por exemplo:

let x = 3 + 4

Programação imperativa

F# também suporta programação imperative, com suporte para loops (for e while, mesmo sem break ou continue) e valores mutáveis utilizando a palavra-chave mutable:

// definindo 'x' com valor inicial '1'
let mutable x = 1
// Mudando o valor de 'x' para '3'
x <- 3

Programação orientado a objetos

F#, como as outras linguagens CLI, pode-se usar tipos CLI e objetos através da programação orientada a objetos. F# suporta programação voltada à objetos que inclui expressões:

• Notação de ponto (e.g. x.Name)
• Expressões de objecto (e.g. { new obj() with member x.ToString() = "Olá!" })
• Construção de objecto (e.g. new Form())
• Testes de tipo (e.g. x :? string)
• Coerções de tipo (e.g. x :?> string)
• Argumentos com nome (e.g. x.Method(someArgument=1))
• Argumentos opcionais (e.g. x.Method(optionalArgument=1, ?optionalArgument=Some 1)

Suporte para programação orientada em objetos em padrões inclui:

• Testes de tipo (e.g. :? string as s)
• Padrões ativos, que podem ser definidos sobre tipos de objetos.^[3]

Objetos em F# podem ser declarados como class, struct, interface ou delegado tipo definidos, correspondentes às formas encontradas no C#. Por exemplo, uma classe com um construtor com "name" e "age" e declarando duas propriedades:

// Uma declação de um simples objeto
type Person(name : string, age : int) =
    member x.Name = name
    member x.Age = age

Programação assíncrona

F# suporta programação assíncrona através de fluxos de trabalho assíncronos. Um fluxo de trabalho assíncrona é definida como uma sequência de comandos dentro de um async { ... }(ou task { ... } para interopabilidade com as Tasks .NET), por exemplo:

let fetch url =
    async { 
        let request = WebRequest.Create(url)
        let! response = request.GetResponseAsync()
        use responseStream = resposta.GetResponseStream()
        use streamReader = new System.IO.StreamReader(responseStream)
        return streamReader.ReadToEnd()
    }

F# também suporta programação orientada a atores (como em Erlang e Elixir) utilizando o MailboxProcessor:

// Tipo de mensagem enviada para o ator
type Message =
  | Increment
  | Decrement
  | Get of AsyncReplyChannel<int>

// Cria e inicia o ator
let counter =
  MailboxProcessor.Start(fun inbox -> async {
    // Loop que recebe uma mensagem
    let rec loop (count: int) = async {
      let! message = inbox.Receive()
      match message with
      | Increment -> return! loop (count + 1)
      | Decrement -> return! loop (count - 1)
      | Contagem channel ->
        channel.Reply count
        return! loop count
    }
    
    // Inicia o loop para fazer com que o ator execute indefinidamente
    return! loop 0
  })
  
counter.Post Increment
counter.Post Increment
counter.Post Decrement

let count = counter.PostAndReply Get
printfn "A contagem é de %i" count // 1

Programação paralela

A programação paralela é parcialmente suportado através do Async.Parallel, Async.Start e outras operações que executam o bloco assíncrono em paralelo. A programação paralela também é suportada através de Array.Parallel funcional na biblioteca padrão do F#.

Unidades de medida

O sistema de tipos do F# suporta unidades de medida verificando pelos números. A catacterísticas da unidade de medida se integra com o tipo do F# requisitando um mínimo de anotações no código do usuário.

Metaprogramação

F# permite algumas formas de customização de sintaxe para suportar códigos de domínio específico sem a linguagem F#, particularmente através de expressões computacionais.

JavaScript

F# pode compilar para JavaScript utilizando o compilador Fable (Também pode compilar para outras como Dart, TypeScript, Rust e Python).

Publicação do código fonte

Em 4 de novembro de 2010, no blog de Don Syme, foi anunciada a liberação do código fonte sob a licença Apache 2.0.^[4] O compilador e as bibliotecas estão agora disponíveis como um repositório no GitHub^[5]

Ferramentas de Desenvolvimento

Pode-se programar em F# em qualquer editor de texto. Há alguns que possuem suporte específico, como o EMACS. O Visual F# da Microsoft inclui integração total com o Visual Studio. Com o serviço instalado, o Visual Studio pode ser usado para criar em depurar projetos em F#. WebSharper é um framework que permite desenvolver e manter front-ends complexos em JavaScript e HTML5, em F#. MonoDevelop é um ambiente de desenvolvimento integrado que suporta F# em Linux, Mac e Windows, incluindo suporte para o console interativo, como no Visual Studio. Sharp Develop suporta F# desde a versão 3.0. LINQPad suporta F# desde a versão 2.x.

Áreas de Aplicação

Desenvolvimento Web

F# é usado em conjunto com ASP, .NET, KnockoutJS e outros frameworks para programação Web. F# é o núcleo do WebSharper, onde ele é executado como um código .NET no servidor e como JavaScript no cliente.

Programação Analítica

Dentre outras linguagens, F# é utilizado para programação financeira quantitativa, Comércio de energia, BI e jogos do Facebook.

Comunidade de Código Aberto

A comunidade de código aberto do F# inclui “The F# Software Foundation” e “F# Open Source Group at GitHub”.

História

F# foi desenvolvida e implementada por Don Syme, no Microsoft Research, em Cambridge. Andrew Kennedy contribuiu no desenvolvimento de unidades de medidas. A linguagem F# e as ferramentas Visual F# para Windows são desenvolvidas pela Microsoft. “The F# Software Foundation” desenvolve o compilador de código aberto e ferramentas baseadas em lançamentos de código aberto do “Microsoft Visual F# Team”.

Exemplos de código

Programa Olá Mundo

printfn "Olá, Mundo!"

Lista com três inteiros

let list = [ 1; 2; 3 ]

União discriminada

type MyDU  =
   | Item1
   | Item2 of int * int
   | Item3 of value1: string * value: int

Criando uma classe

type Person(name : string, age : int) =
    member x.Name = name
    member x.Age = age

Tipos nulos^[6] (F# 9)

let variable: string | null = null

let checkNull (v: 't | null) = // Função para verificar se uma variável é nula.
   match v with
   | null -> true // É nulo.
   | _ -> false // Não é nulo.
   
checkNull variable // true

Fable

open Fable.Core

// Implementa a função alert(texto) do javascript.
[<Global>]
let alert: string -> unit = jsNative

// Diz hello world no navegador.
alert "Hello World from JS"

Unidades de medida

[<Measure>] type h // horas
[<Measure>] type km // quilômetros

let velocidade = 30.0<km/h>

Ver também

• C Sharp
• Alice
• OCaml
• Caml
• ML
• Standard ML
• Dependent ML
• Moscow ML
• Extended ML

Referências

1. Syme, Granicz & Cisternino (2007):2 "F# also draws from Haskell particularly with regard to two advanced language features called sequence expressions and workflows."
2. «Licensa do F#»
3. «Pattern Matching in F# Part 2 : Active Patterns». Consultado em 24 de novembro de 2012
4. Announcing the F# Compiler + Library Source Code Drop (em inglês)
5. «dotnet/fsharp». Consultado em 8 de junho de 2021
6. Whats new in F# 9 Consultado em 26 de dezembro de 2024