Основы
Hello World и модули
Каждый файл Erlang — модуль, объявленный -module(name). Экспортируемые функции перечисляются -export([name/arity]). Арность (число аргументов) — часть идентичности функции — greet/0 и greet/1 различны. Компилируйте через c(Module).
% hello.erl
-module(hello).
-export([greet/1, greet/0]).
greet() ->
greet("World").
greet(Name) ->
io:format("Hello, ~s!~n", [Name]).
% Compile & run in the shell:
% c(hello).
% hello:greet("Alice"). %=> Hello, Alice!Переменные и атомы
Переменные начинаются с заглавной (или _) и однократно привязываемы. Повторный матч привязанной переменной — утверждение: X = X+1 вызывает badmatch. Атомы — именованные константы со строчной, сравниваются по идентичности.
Name = "Alice". % variables start with uppercase
Age = 30. % bound once — single assignment!
% Age = 31. % ** exception error: no match of RHS
% Atoms start with lowercase (or are quoted)
ok. % the ok atom (common return value)
error. % another atom
'This is an atom'. % quoted atom with spaces
true, false, undefined % built-in atoms
% Pattern matching binds and asserts
{ok, Result} = {ok, 42}. % Result = 42
{error, _} = {error, badarg}. % _ matches and discardsКортежи и записи
Кортежи — контейнеры фиксированного размера вида {a,b,c}. Записи — кортежи с именованными полями, объявляемые -record. Обновление поля создаёт новую запись (неизменяемые данные). Первый элемент по соглашению — атом-тег.
% Tuples (fixed-size, positional)
Point = {point, 3, 4}.
{point, X, Y} = Point. % X=3, Y=4
element(2, Point). %=> point
% Records (syntactic sugar over tuples)
-record(person, {name, age, city = "Unknown"}).
P = #person{name = "Alice", age = 30}.
P#person.name. %=> "Alice"
P2 = P#person{age = 31}. % update field
{person, Name, Age, _} = P. % underlying tupleСписки и генераторы списков
Списки — односвязные, строятся через [Head|Tail]. ++ конкатенирует (O(n) слева), -- удаляет элементы. Генераторы [Expr || Квалификатор1, ...] поддерживают генераторы (X <- List) и фильтры (булевы выражения).
[1,2,3] ++ [4,5]. %=> [1,2,3,4,5] (append)
[1,2,3] -- [2]. %=> [1,3] (subtract)
hd([1,2,3]). %=> 1 (head)
tl([1,2,3]). %=> [2,3] (tail)
% Pattern matching on lists
[Head | Tail] = [1,2,3]. % Head=1, Tail=[2,3]
[A,B|Rest] = [1,2,3,4]. % A=1, B=2, Rest=[3,4]
% List comprehensions
[ X*2 || X <- [1,2,3,4] ]. %=> [2,4,6,8]
[ X || X <- [1..10], X rem 2 =:= 0 ]. % evens: [2,4,6,8,10]
[ {A,B} || A <- [1,2], B <- [a,b] ]. % cartesian productФункции и сопоставление
Функции — несколько клауз через ;. Клаузы пробуются по порядку; первая с подходящим паттерном И guard'ом используется. Тегированные кортежи {ok, Val} / {error, Reason} сигнализируют успех/провал без исключений.
-module(math_tools).
-export([factorial/1, fib/1, classify/1]).
% Multiple clauses selected by pattern matching
factorial(0) -> 1;
factorial(N) when N > 0 -> N * factorial(N - 1).
% Fibonacci with guards
fib(0) -> 0;
fib(1) -> 1;
fib(N) when N > 1 -> fib(N-1) + fib(N-2).
% Tagged returns (common Erlang idiom)
classify(X) when X < 0 -> {negative, X};
classify(0) -> zero;
classify(X) when X > 0 -> {positive, X}.Maps
Maps (с R17) — словари ключ-значение. => для установки/вставки, := для обновления (ключ должен существовать). В pattern matching разрешён только :=. maps:get/2 бросает badarg при отсутствии ключа; maps:get/3 возвращает значение по умолчанию.
% Create
M = #{ name => "Alice", age => 30, role => admin }.
% Lookup
maps:get(name, M). %=> "Alice"
maps:get(city, M, "Unknown"). % default if missing
{ok, V} = maps:find(age, M). %=> {ok, 30}
% Update / add (immutable — returns new map)
M2 = M#{ age => 31, city => "Paris" }.
% Pattern match on maps
#{ name := N } = M. % N = "Alice" (:= for matching, => for setting)
#{ age := A, role := R } = M.Сопоставление и охрана
Сопоставление в головах функций
Erlang выбирает клаузу, сопоставляя аргументы сверху вниз. Паттерны могут связывать переменные, утверждать равенство с литералами и игнорировать поля через _. Тот же механизм для receive, case и =.
% Select clause by structure of argument
handle({ping, From}) -> From ! pong;
handle({echo, Msg}) -> Msg;
handle({add, A, B}) -> A + B;
handle(stop) -> bye.
% Tuple destructuring
-record(rect, {w, h}).
area(#rect{w=W, h=H}) -> W * H.
% List patterns with literal values
greet_first([H|_]) -> io:format("Hi ~p~n", [H]);
greet_first([]) -> ok.Выражения case
case вычисляет выражение и сравнивает с последовательностью паттернов. Каждая клауза может иметь guard. Стандартный инструмент потока управления, когда ветвление зависит от вычисленного значения. Всегда включайте клаузу _.
classify_file(Size) ->
case Size of
0 -> empty;
N when N < 1024 -> small;
N when N < 1048576 -> medium;
_ -> large
end.
% Matching on tagged tuples
Result = case file:read_file("a.txt") of
{ok, Bin} -> {ok, binary_to_list(Bin)};
{error, enoent} -> {error, missing};
{error, Reason} -> {error, Reason}
end.Охрана (guards)
Guards ограничивают, когда клауза совпадает. Они ограничены известным набором BIF, чтобы всегда завершаться без побочных эффектов. Запятая = И, точка с запятой = ИЛИ. Предпочитайте pattern matching guards'ам.
% Guards go after 'when' and may use built-in guard tests (BIFs)
max(A, B) when A >= B -> A;
max(_, B) -> B.
% Multiple guard tests: ',' = AND, ';' = OR
classify(N) when N > 0, N < 100 -> in_range;
classify(N) when N =< 0; N >= 100 -> out_of_range.
% Allowed guard BIFs include comparison, arithmetic, type tests:
% is_integer/1, is_atom/1, is_list/1, is_map/1,
% length/1, map_size/1, abs/1, element/2, hd/1, tl/1
% (No user functions — guards must be side-effect free and terminate!)Битовый синтаксис и бинарные
Битовый синтаксис << Seg1, Seg2, ... >> упаковывает/распаковывает бинарники по битовым полям. Каждый сегмент — Value:Size/TypeSpecifier. Это делает Erlang исключительно хорошим для разбора сетевых протоколов и форматов файлов.
% Pack a 16-bit length + 8-bit type + payload
Bin = << Length:16, Type:8, Payload/binary >>.
% Unpack with the same pattern
<< L:16, T:8, Rest/binary >> = Bin.
% Bit fields & endianness
<< N:32/big-unsigned-integer >> = <<0,0,1,1>>. % N = 261
<< N:32/little-signed-integer >> = <<1,0,0,0>>. % N = 1
% IPv4 header parsing example
<< Version:4, IHL:4, _TOS:8, TotalLen:16,
_/binary >> = Packet.Конкурентное программирование
spawn — запуск процесса
spawn(M,F,A) создаёт новый процесс BEAM — лёгкий зелёный поток с собственным кучей и почтовым ящиком. Процессы не разделяют память и общаются только передачей сообщений. BEAM может выполнять десятки миллионов процессов; каждый ~2-3 КБ.
% spawn/3 starts a new lightweight process
Pid = spawn(Module, Function, ArgsList).
Pid = spawn(fun() -> timer:sleep(1000), io:format("done~n") end).
% Every process has a PID; processes share NO memory
% (BEAM processes are NOT OS threads — millions are possible)
% self() returns the current process's PID
io:format("I am ~p~n", [self()]).
% is_process_alive/1 checks liveness
case is_process_alive(Pid) of
true -> ok;
false -> {error, dead}
end.send (!) — передача сообщений
Pid ! Msg асинхронно отправляет сообщение в почтовый ящик получателя. Доставка гарантирована, порядок сохраняется между одной парой. ! возвращает сообщение, позволяя широковещание. Процессы можно регистрировать под именем-атомом.
% Send a message: Pid ! Message
Pid ! {hello, self()}.
Pid ! ping.
Pid ! {compute, 1, 2, 3}.
% ! always returns the message itself, so you can broadcast:
[ P ! broadcast || P <- AllPids ].
% Send to a registered process (by atom name)
registered_name ! {request, Ref, self()}.
% Register / unregister a name for a PID
register(server, Pid).
unregister(server).
whereis(server). %=> Pid | undefinedreceive — сообщения через сопоставление
receive сканирует почтовый ящик по порядку для первого совпадающего сообщения; иначе приостанавливается. Клауза after задаёт таймаут (0 = неблокирующе, infinity = вечно). Распространённый шаблон сервера — хвостовая рекурсия loop(), вызывающая себя.
% receive blocks until a matching message arrives
loop() ->
receive
{ping, From} ->
From ! pong,
loop();
{echo, Msg} ->
io:format("echo: ~p~n", [Msg]),
loop();
stop ->
ok
end.
% receive with a timeout
receive
{data, X} -> process(X)
after 5000 ->
{error, timeout}
end.
% Flush mailbox (drain all messages)
flush() ->
receive _ -> flush() after 0 -> ok end.Селективный и неселективный receive
receive селективен: ищет первое совпадающее сообщение, даже если есть более старые. Идеально для выбора конкретного ответа (с уникальным Ref), но несовпадающие сообщения накапливаются. gen_server избегает этого.
% Selective receive: skips non-matching messages
get_reply(Ref) ->
receive
{Ref, Reply} -> Reply % only matches the reply with our Ref
after 5000 ->
{error, timeout}
end.
% Problem: other messages stay in the mailbox, slowing future receives.
% For high-throughput servers use a selective receive library or
% gen_server (which keeps its mailbox clean).
% Non-selective (drain in order):
drain_all() ->
receive
Msg -> [Msg | drain_all()]
after 0 ->
[]
end.Запрос / ответ с ссылками
Шаблон call сопоставляет каждый запрос с уникальной ссылкой (make_ref/0). Клиент отправляет {call, Ref, self(), Request} и ждёт ответ с тем же Ref — позволяет выбрать свой ответ из другого трафика в ящике. Основа gen_server:call.
% Client: send a tagged request, await the matching reply
call(Server, Request) ->
Ref = make_ref(),
Server ! {call, Ref, self(), Request},
receive
{Ref, Reply} -> Reply
after 5000 ->
exit(timeout)
end.
% Server side:
handle({call, Ref, From, Request}, State) ->
Reply = do_work(Request),
From ! {Ref, Reply},
State.Хвостовая рекурсия и цикл сервера
Процессы BEAM хранят состояние через хвостовую рекурсию: цикл вызывает себя с новым состоянием как последнее выражение, не растя стек. Каждая клауза receive завершается хвостовым вызовом loop/1 с обновлённым состоянием.
% A counter server — each message mutates state via recursion
start_counter(Init) -> spawn(fun() -> counter_loop(Init) end).
counter_loop(N) ->
receive
inc -> counter_loop(N + 1);
dec -> counter_loop(N - 1);
{get, From} -> From ! {value, N}, counter_loop(N);
reset -> counter_loop(0)
end.
% Caller:
Pid = start_counter(0).
Pid ! inc.
Pid ! {get, self()}.
receive {value, V} -> io:format("count = ~p~n", [V]) end.Ссылки, мониторы и ошибки
link / unlink — двусторонняя ссылка
link/1 создаёт двустороннюю ссылку: если один процесс завершается, другой получает сигнал выхода. По умолчанию этот сигнал также завершает приёмник. process_flag(trap_exit, true) преобразует сигналы в сообщения {'EXIT', From, Reason}. spawn_link/1 делает оба атомарно.
% link/1 links current process to another
Pid = spawn(fun() -> ... end),
link(Pid).
% If either dies, the other gets an exit signal.
% Default behavior: the linked partner also exits.
% spawn_link does both atomically:
Pid = spawn_link(fun() -> ... end).
% Trap exits to convert death signals into messages:
process_flag(trap_exit, true).
receive
{'EXIT', From, Reason} -> io:format("~p died: ~p~n", [From, Reason])
end.
unlink(Pid). % remove the link (best-effort)monitor / demonitor — односторонний мони тор
monitor(process, Pid) односторонний: только вызывающий получает сообщение 'DOWN'. Предпочтительнее link при простом наблюдении. Каждый монитор возвращает уникальный Ref.
% monitor/1: one-way — we observe Pid, but it doesn't observe us
Ref = monitor(process, Pid).
% If Pid dies, we receive:
% {'DOWN', Ref, process, Pid, Reason}
receive
{'DOWN', Ref, process, Pid, normal} -> ok;
{'DOWN', Ref, process, Pid, Reason} -> {error, Reason}
end.
% demonitor/1 removes the monitor
demonitor(Ref).
% demonitor/2 with [flush] also drains any pending 'DOWN' message
demonitor(Ref, [flush]).Сигналы exit и причины
exit(Reason) завершает текущий процесс; exit(Pid, Reason) отправляет сигнал Pid. Причина важна: normal и shutdown не распространяются, другие распространяются и убивают связанных (если не ловят). kill неперехватываем — последнее средство.
% Send an exit signal explicitly:
exit(Pid, Reason). % tell Pid to exit with Reason
% Terminate the current process:
exit(Reason). % Reason != normal kills linked partners
% exit/2 with the atom 'kill' is untrappable:
exit(Pid, kill). % Pid dies even if it traps exits.
% (Only the kernel-supervised 'kill' reason cannot be trapped.)
% Reasons:
% normal -> linked partners do NOT die
% shutdown -> linked partners do NOT die (used in graceful stop)
% {shutdown, Term} -> graceful with reason, also non-propagating
% anything else -> linked partners also die (unless trapping)try / catch и исключения
try ... catch Class:Reason обрабатывает три класса: throw (явный throw/1), error (ошибки времени выполнения), exit (exit/1). Клауза after выполняется всегда для очистки. erlang:get_stacktrace() захватывает трассировку стека.
try
{ok, Bin} = file:read_file(Path),
binary_to_list(Bin)
catch
throw:Term -> {thrown, Term};
error:Reason -> {error, Reason, erlang:get_stacktrace()};
exit:Reason -> {exit, Reason}
after
% always runs (cleanup), regardless of success/failure
file:close(Fd)
end.
% Raise exceptions:
throw({bad, Value}). % catchable as throw
erlang:error(badarg). % catchable as error
exit(timeout). % catchable as exitШаблон супервизора (ручной)
Супервизор ловит exits, запускает потомка через spawn_link и перезапускает его при {'EXIT', Pid, _}. Философия «let it crash» — простой супервизор, быстро падающие воркеры — сердце отказоустойчивости Erlang.
% A minimal supervisor: start a child, restart on death
start_sup(Mod) ->
process_flag(trap_exit, true),
Pid = spawn_link(fun() -> Mod:run() end),
sup_loop(Mod, Pid).
sup_loop(Mod, Pid) ->
receive
{'EXIT', Pid, Reason} ->
io:format("child died ~p, restarting~n", [Reason]),
NewPid = spawn_link(fun() -> Mod:run() end),
sup_loop(Mod, NewPid);
{stop, From} ->
exit(Pid, shutdown),
From ! ok
end.OTP gen_server (кратко)
Каркас behaviour gen_server
Реализация -behaviour(gen_server) заставляет компилятор проверять все необходимые колбэки. Состояние проходит через init/1 -> handle_call/3 (синхр.) / handle_cast/2 (асинхр.) -> terminate/2. {local, Name} позволяет вызывать по атому.
-module(counter).
-behaviour(gen_server).
-export([start_link/0, inc/0, get/0]).
-export([init/1, handle_call/3, handle_cast/2,
handle_info/2, terminate/2, code_change/3]).
start_link() -> gen_server:start_link({local, ?MODULE}, ?MODULE, 0, []).
inc() -> gen_server:cast(?MODULE, inc).
get() -> gen_server:call(?MODULE, get).
init(N) -> {ok, N}.
handle_call(get, _F, N) -> {reply, N, N}.
handle_cast(inc, N) -> {noreply, N + 1}.
handle_info(_, N) -> {noreply, N}.
terminate(_, _) -> ok.
code_change(_, N, _) -> {ok, N}.call vs cast
call синхронный и блокирует вызывающего до ответа сервера (или таймаута 5с). cast асинхронный и всегда сразу возвращает ok. call основан на шаблоне запрос/ответ со ссылкой.
% Synchronous call — waits for reply, crashes on server death
{ok, Value} = gen_server:call(Server, {get, Key}).
% Asynchronous cast — fire and forget
ok = gen_server:cast(Server, {put, Key, Value}).
% Call supports timeout and monitor under the hood:
gen_server:call(Server, Req, 5000).
% Server replies in handle_call:
handle_call({get, Key}, From, State) ->
{reply, maps:get(Key, State), State}.
% handle_cast never replies:
handle_cast({put, K, V}, State) ->
{noreply, maps:put(K, V, State)}.handle_info и другие колбэки
handle_info/2 ловит все non-call/cast сообщения — Pid ! Msg, 'DOWN', таймауты, данные сокета. terminate/2 освобождает ресурсы (не гарантировано при жёстком kill). code_change/3 включает знаменитое горячее обновление кода.
% handle_info/2 handles messages NOT from call/cast:
% - plain messages from other processes (Pid ! Msg)
% - 'DOWN' messages from monitors
% - timeouts sent by gen_server:start(..., Timeout)
handle_info({'DOWN', Ref, process, Pid, Reason}, State) ->
io:format("monitored ~p died: ~p~n", [Pid, Reason]),
{noreply, State};
handle_info({tcp, Socket, Data}, State) ->
%% handle incoming socket data
{noreply, State};
handle_info(Info, State) ->
{noreply, State}.
% terminate/2 runs on shutdown — close fds, flush, etc.
terminate(Reason, State) ->
io:format("shutting down: ~p~n", [Reason]),
ok.
% code_change/3 enables hot code upgrade.
code_change(_OldVsn, State, _Extra) -> {ok, State}.Структура приложения (OTP)
Приложение OTP — самодостаточный компонент с .app, описывающим модули, зависимости и входной модуль (mod). start/2 возвращает PID корневого супервизора. Релизы упаковывают приложения в исполняемую систему.
% myapp.app — application resource file
{application, myapp,
[{description, "Demo app"},
{vsn, "1.0.0"},
{modules, [myapp_app, myapp_sup, counter]},
{registered, [myapp_sup]},
{applications, [kernel, stdlib]},
{mod, {myapp_app, []}},
{env, [{port, 4000}]}
]}.
% myapp_app.erl — application behaviour
-module(myapp_app).
-behaviour(application).
-export([start/2, stop/1]).
start(_StartType, _StartArgs) -> myapp_sup:start_link().
stop(_State) -> ok.
% Start everything:
% application:start(myapp).
% Or with release: erl -eval 'application:ensure_all_started(myapp)'Связанные сниппеты Erlang
Copy-paste ready code for common tasks.
Процессы Ping-Pong
Два процесса обмениваются сообщениями через spawn и receive.
Счётчик на gen_server
Сервер с состоянием на базе behaviour gen_server.
Дерево супервизоров
Супервизор, запускающий воркеры и перезапускающий их при сбое.
Селективный receive со ссылками
Выбор конкретного ответа из множества сообщений через уникальную ссылку.
Связи, перехват exit и «let it crash»
Использование link и trap_exit для обнаружения смерти процесса и восстановления.
Сервер с состоянием через хвостовую рекурсию
Изменяемое состояние в процессе, передаваемое через рекурсивные вызовы.
Параллельный map через rpc:pmap
Параллельное применение функции к каждому элементу списка между процессами.
Горячее обновление кода
Перезагрузка кода модуля без остановки работающей системы.
Was this helpful?