Covers all aspects of functional programming, both theoretical and practical, to provide a coherent overview of research's most recent developments. This book features: language design, proof and transformation, semantics and models, implementation, applications, type systems, parallelismand distribution, performance modelling and profiling, education, real time and reactive programming, programming methodologies. The volume brings together many leading practitioners and contextualises their contributions through a substantial introduction, appropriate overviews and summaries, and a rich bibliography and index.

Table of Contents:

Acknowledgements                    i

Preface                    iii

I     PARALLEL SYSTEMS AND PROGRAMMING                    1

1     Bypassing of Channels in Eden                    2

       Ulrike Klusike, Ricardo Peña and Clara Segura

       1.1     Introduction               2

       1.2     Eden and Bypassing               3

       1.3     CoreEden and Annotated CoreEden               4

       1.4     Bypassing Analysis               5

       1.5     The Bypassing Protocol               6

       1.6     Communication Costs and Conclusions               10

2     From GrandSim to Paradise                    11

       Félix Hernández, Ricardo Peña and Fernando Rubio

       2.1     Introduction               11

       2.2     GrandSim               12

       2.3     Eden               12

       2.4     Paradise               14

       2.5     Current State of the Implementation               19

       2.6     Related Work, Future Work and Conclusion               19

3     BSP-based Cost Analysis of Skeletal Programs                    20

       Yashushi Hayashi and Murray Cole 

       3.1     Introduction               20

       3.2     Background and Previous Work               21

       3.3     A BSP Cost Algebra               22

       3.4     A VEC-BSP Implementation Strategy               23

       3.5     A Cost Translation Framework               27

       3.6     Example and Discussion               27

       3.7     Summary and Future Work               27

4     High Level BSP Programming: BSML and BSλ                    29

       4.1     Introduction               29

       4.2     Explicit Processes + Flat Parallelism = Direct Mode               29

       4.3     BSML               30

       4.4     The BSMLlib Experiment               31

       4.5     Timings for BSMLlib               33

       4.6     Conclusions and Future Work               38

II     TYPES                    39

5     Deep Type Inference for Mobile Functions                    40

       Stephen Gilmore

       5.1     Introduction               40

       5.2     Compiling to Java Byte Code               41

       5.3     Understanding the Static Semantics               46

       5.4     Using Deep Types to Detect Unchecked Updates               47

       5.5     Related Work               48

6     Generalizing Techniques for Type Debugging                    49

       Bruce J. McAdam

       6.1     Introduction               49

       6.2     Graphs               49

       6.3     Basic Analysis of Graphs               51

       6.4     Bernstein and Stark's Assumption Environments               53

       6.5     Wand's Source of Type Errors               55

       6.6     Duggan's Correct Type Explanations               56

       6.7     Conclusions               57

7     Explaining Type Errors by Finding the Source of a Type Conflict                    58

       Jun Yang

       7.1     Introduction               58

       7.2     Unification of Assumption Environments (μAE)               60

       7.3     Incremental Error Inference               61

       7.4     Conclusions               64

       7.5     Acknowledgements               66

8     How to Combine the Benefits of Strict and Soft Typing                    67

       Manfred Widera and Christoph Beierle 

       8.1     Introduction               67

       8.2     The Use of Complete Type Checking               68

       8.3     The Definition of Complete Subtyping               70

       8.4     Conclusion and Future Work               75

III     ARCHITECTURES AND IMPLEMENTATION                    77

9     Interfacing Java with Haskell                    78

       Mark Green and Ali E. Abdallah

       9.1     Introduction               78

       9.2     Possible Approaches               79

       9.3     Java-Haskell Interface Implementation               80

       9.4     Examples of Use               83

       9.5     Conclusion               86

10   An Abstract Machine for Memory Management                    88

       10.1   Introduction               88

       10.2   Abstract Machines               89

       10.3   Garbage Collection               91

       10.4   Further Work               95

11   The MT Architecture and Allocation Algorithm                    97 

       Marco T. Morazán and Douglas R. Troeger

       11.1   The MT System               97

       11.2   Expected Advantages of MT               99

       11.3   Experiment I: List of Fibonacci Numbers Using References to Objects               100

       11.4   Experiment II: Simple Lists in MT               102

       11.5   Experiment III: A List of Simple Lists               103

       11.6   Summarising Remarks               104

12   ZG-machine: a Space-Efficient G-machine                    105

       Gyun Woo and Taisook Han

       12.1   Introduction               105

       12.2   Tag-forwarding               106

       12.3   Experiments               107

       12.4   Summary and Related Work               112

IV     APPLICATIONS                    114

13   A Functional Design Framework for Genetic Algorithms                    115

       Fethi A. Rabhi, Guy Lapalme and Albert Y. Zomaya

       13.1   Introduction               115

       13.2   Genetic Algorithms               116

       13.3   The Single-row Routing (SRR) Problem               119

       13.4   Solving the SRR Problem with the GA Framework               121

       13.5   Conclusion and Future Work               123

14   An Industrial use of FP: A Tool for Generating Test Scripts from Sys-

       tem Specifications                    125

       Paul Baker, Clive Jervis and David J. King

       14.1   Introduction               125

       14.2   Motivation for Using Formal Methods               126

       14.3   Formal Specification with Message Sequence Charts               126

       14.4   Generating Test Scripts from MSCs               127

       14.5   Implementation of ptk               129

       14.6   How could Functional Languages be Improved to Better Meet the 

                 Requirements of Industry               131

       14.7   Conclusions               132

V     THEORY                    133

15   List Homomorphisms with Accumulation and Indexing                    134

       Walter Dosch and Bernd Wiedemann

       15.1   Introduction               134

       15.2   Data Parallel List Programming               135

       15.3   List Homomorphisms With Accumulation               137

       15.4   Conclusion and Related Work               141

16   Reuse by Program Transformation                    143

       Ralf Lämmel

       16.1   Introduction               143

       16.2   Motivation by Examples               144

       16.3   Transformation Operators               147

       16.4   Concluding Remarks               151

17   An Abstract Machine for Parallel Lazy Evaluation                    153

       Clem Baker-Finch

       17.1   Introduction               153

       17.2   Sequential Lazy Abstract Machines               154

       17.3   Fully Speculative Evaluation               155

       17.4   Parallelism with par and seq               158

       17.5   Modelling Limited Resources               159

       17.6   Conclusion               160

Bibliography                    162