Futhark語言

Futhark

編程範型	陣列式, 函數式
語言家族	ML
設計者	Troels Henriksen, Cosmin Oancea, Martin Elsman
面市時間	2014年​（2014）
當前版本	0.25.23（2024年10月15日；穩定版本）
型態系統	靜態, 強類型
操作系統	跨平台
許可證	ISC許可證
網站	https://futhark-lang.org
啟發語言
APL, Haskell, NESL, Standard ML

Futhark是一個函數式、數據並行、陣列編程語言，最初於哥本哈根大學理學院計算機科學系（DIKU）作為HIPERFIT（財務信息技術的函數式高性能計算）計劃的一部份而開發。它聚焦於確使以函數式風格書寫的數據並行程序，可以高性能的執行於大規模並行硬件上，特別是在GPU上。Futhark強烈的受到NESL啟發，但是為了確使更具進取性的編譯器優化，對如何表達並行施加了約束。特別是，不支持非正規的嵌套數據並行。

概述

Futhark是屬於ML家族的語言，它具有從OCaml、Standard ML和Haskell派生的縮進不敏感的語法。類型系統基於了Hindley–Milner類型系統，還並具有各種擴展，比如唯一類型和大小依賴類型。Futhark不意圖成為編寫完全應用的通用編程語言，轉而聚焦於書寫計算「內核」（不必定相同於GPU內核），它們由用常規語言書寫的應用程序來調用。

例子

點積

下列程序計算包含雙精度數值的兩個向量的點積：

def dotprod xs ys = f64.sum (map2 (*) xs ys))

它還可以等價的書寫為具有顯式類型標註的形式：

def dotprod [n] (xs: [n]f64) (ys: [n]f64) : f64 = f64.sum (map2 (*) xs ys))

這製作出了大小依賴類型，即這個函數只能以相同大小的兩個數組來調用，類型檢查器會拒絕不能靜態的確定符合這個要求的任何程序。

矩陣乘法

下列程序使用上述點積定義進行矩陣乘法：

def matmul [n][m][p] (A: [n][m]f64) (B: [m][p]f64) : [n][p]f64 =
  map (\A_row ->
         map (\B_col -> dotprod A_row B_col)
             (transpose B))
      A

注意它的類型強制這個函數只能以具有相容大小的矩陣來調用。進一步的說，這是嵌套數據並行的例子。