Спискові вирази

Розгляньмо наступний приклад запису множини:

${\displaystyle S=\{\,2\cdot x\mid x\in \mathbb {N} ,\ x^{2}>3\,\}}$

Це можна прочитати як, "${\displaystyle S}$ множина всіх чисел виду "2 на ${\displaystyle x}$", де ${\displaystyle x}$ — елемент з множини натуральних чисел (${\displaystyle \mathbb {N} }$), такий що ${\displaystyle x}$ в квадраті більше ніж ${\displaystyle 3}$."

В мові Haskell такий запис множини можна відтворити генераторним списком такого вигляду:

s = [ 2*x | x <- [1..], x^2 > 3 ]

Тут список [1..] представляє ${\displaystyle \mathbb {N} }$, x^2>3 представляє предикат, а 2*x - вихідний вираз.

Генераторні списки дають результати в означеному порядку (на відміну від членів множини); і генераторні списки можуть генерувати елементи за потребою, а не одразу ввесь список, дозволяючи таким чином, наприклад попереднє означення членів нескінченної множини.

Мова програмування SETL (кінець 1960-тих) мала інструкції конструюванння множин, і система комп'ютерної алгебри AXIOM (1973) мала подібні конструкції, які обробляли потоки, але вперше термін "comprehension" для таких конструкцій був використаний Родом Бурсталом та Джоном Дарлінґтоном в описі мови програмування NPL (1977).

Smalltalk block context messages, які являють собою генераторні списки, були в цій мові щонайменше з часів Smalltalk-80.

Робота Бурстала та Дарглінґтона з NPL вплинула на багато мов програмування протягом 1980-тих, але не всі з них включали генераторні списки. Винятком була впливова лінива чисто функціональна мова програмування Miranda, випущена в 1985-тому. Розроблена пізніше, теж цілком функціональна мова з лінивими обчисленнями Haskell, ввібрала багато особливостей Міранди, включно з генераторними списками. Мова програмування Python теж піддалась сильному впливу лінивих функціональних мов і ввела генераторні списки. Чисті функціональні мови залишаються нішевими, в той час як Python став значно популярнішим і представив генераторні списки ширшій аудиторії.

Генераторні списки пропонувались як нотація запитів до баз даних[1] і були реалізовані в мові запитів Kleisli.[2]

Далі йтимуть приклади синтаксису генераторних списків в різних мовах програмування:

Хоча в оригінальному прикладі використовується нескінченний список, виразити його можуть не всі мови, тому в деяких ми покажемо як використати підмножину ${\displaystyle \{0,1,...,100\}}$ замість підмножини ${\displaystyle \mathbb {N} }$.

var s =
from x in Enumerable.Range(0, 100)
where x * x > 3
select x * 2;

var s = Enumerable.Range(0, 100).Where(x => x*x > 3).Select(x => x*2);

{ for (x in 0..100) if ( x**2 > 3) x * 2 }

(take 20 (for [x (iterate inc 0) :when (> (* x x) 3)] (* 2 x)))

 (x * 2 for x in [0..20] when x*x > 3)

(loop for x from 0 to 100 if (> (* x x) 3) collect (* 2 x))

 S = [2*X || X <- lists:seq(0,100), X*X > 3].

> seq { for x in 0..100 do
          if x*x > 3 then yield 2*x } ;;
val it : seq<int> = seq [4; 6; 8; 10; ...]

s = (1..100).grep { it ** 2 > 3 }.collect { it * 2 }

s = (1..100).grep { x -> x ** 2 > 3 }.collect { x -> x * 2 }

s = [ 2*x | x <- [0..], x^2 > 3 ]

my @s = ($_ * 2 if $_ ** 2 > 3 for ^100);

my @s = gather { for ^100 { take 2 * $_ if $_ ** 2 > 3 } };

0..100 | Where {$_ * $_ -gt 3} | ForEach {$_ * 2}

S = [2*x for x in range(101) if x**2 > 3]

• Оператор SELECT в SQL
• Монади
• Інші конструкції для обробки послідовностей:
  • Генератор (програмування)
  • Map (функція вищого порядку)
• Інші конструкції програмування, перенесені з математичних форм запису:
  • Варта
  • Зіставлення зі зразком
  • Оператор (програмування)

• List Comprehension in The Free On-line Dictionary of Computing, Editor Denis Howe.
• Trinder, Phil (1992). Comprehensions, a query notation for DBPLs. Proceedings of the third international workshop on Database programming languages: bulk types & persistent data, Nafplion, Greece. с. 55–68.
• Wadler, Philip (1990). Comprehending Monads. Proceedings of the 1990 ACM Conference on LISP and Functional Programming, Nice.
• Wong, Limsoon (2000). The Functional Guts of the Kleisli Query System. Proceedings of the fifth ACM SIGPLAN international conference on Functional programming International Conference on Functional Programming. с. 1–10.