ADVANCED PROGRAMMING LANGUAGES

Il corso fornisce un'analisi approfondita dei meccanismi e tecniche più avanzate dei linguaggi di programmazione moderni insieme con un'introduzione ai fondamenti della teoria dei linguaggi e dei sistemi di tipo disponibili per valutare le scelte di progetto e di implementazione.

Il corso permette di:
- acquisire padronanza con le tecniche di progetto dei linguaggi di programmazione, e dei meccanismi e strumenti per valutarne l'efficienza, l'efficacia e i costi di
- apprendere gli elementi di base per l'analisi dei programmi e della loro correttezza
- di acquisire padronanza con le principali tecniche associate alla programmazione funzionale, a oggetti, e concorrente.

Si assume una conoscenza di base dei principi della programmazione a oggetti (e di Java).

Introduzione
- Evoluzione dei linguaggi di programmazione.
- Programmazione Funzionale in Scala.

Typing foundations dei linguaggi di programmazione
- Applied Lambda Calculus. Sintassi e semantica operazionale.
- Typing: types, type systems, type safety

Functional data and function modeling in Scala
- Strutture dati immutabili e non-incapsulate in Scala
- Liste, alberi: funzioni di ordine superiore e polymorfe

Subtyping e subtype polymorphism
- Il principio di sostituzione e la relazione di sottotipo.
- Typing e Subtyping: nominale vs strutturale

Object-Oriented data modeling (in Scala)
- Encapsulated data types: traits, classi e gerarchie di tipo

Type parametrization
- Generics, varianza e e type bounds
- Collections

Ad hoc polymorphism
- Da overloading a polimorfismo parametrico (bounded)
- Qualified types e type classes

Strict vs Non-strict evaluation
- Strategie di valutazione: fondamenti e conseguenze per l'implementazione
- Lazy evaluation al lavoro: thunks, lazy lists e strutture dati infinite

Gestione degli errori
- Eccezioni: punti di forza, debolezza e alternative.
- Options e Try in Scala

Monads and monadic programming
- Conceptual framework
- Applications: State, IO

Parallel & Concurrent computation
- Models of parallel and concurrent computation: from shared memory to actors.
- Concurrent and asynchronous computations with Futures

[Scala] Programming in Scala (5th Edition). M. Odersky, L. Spoon, B. Venners, F. Sommers.
Artima Press. 2021.

[FP-Scala] Functional Programming in Scala. P. Chiusano, R. Bjarnason. Manning Press. 2015
Source code available at: https://github.com/fpinscala/fpinscala/

[TAPL] Types and Programming Languages. B.C. Pierce. The MIT Press. 2002.

Esame scritto, oltre a una discussione su un argomento di approfondimento condiviso con ciascuno studente (o con un gruppo)

scritto e orale

Lezioni in class, con esercizi in classe e proposti per casa.

RISORSE WEB

Alcuni corsi sugli stessi argomenti:
- Silvia Crafa at the University of Padua: https://elearning.unipd.it/math/course/view.php?id=886
- Uday Reddy at Bham: https://www.cs.bham.ac.uk/~udr/popl/
- Kathleen Fisher at Tufts: https://www.cs.tufts.edu/comp/150PLD/

Scala
- https://dotty.epfl.ch/

Python Typing:
- https://realpython.com/python-type-checking/

Asynchronous programming in Scala:
- https://alexn.org/blog/2017/01/30/asynchronous-programming-scala/
- https://www.packt.com/asynchronous-programming-futures-and-promises/
- https://blog.hgadgil.com/general-programming/asynchronous-programming-scala-future/
- https://docs.scala-lang.org/overviews/core/futures.html

Error Handling in Scala
- https://blog.rockthejvm.com/idiomatic-error-handling-in-scala/
- https://mauricio.github.io/2014/02/17/scala-either-try-and-the-m-word.html

Monads in Scala:
- https://medium.com/free-code-camp/demystifying-the-monad-in-scala-cc716bb6f534

Questo insegnamento tratta argomenti connessi alla macroarea "Economia circolare, innovazione, lavoro" e concorre alla realizzazione dei relativi obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile