Unit Testing en Elm: confianza tipada desde el compilador hasta las pruebas

Elm ya es famoso por su compilador que evita errores en tiempo de ejecución, pero eso no significa que las pruebas no sean necesarias.

De hecho, los tests en Elm complementan su sistema de tipos, ayudándote a verificar la lógica de negocio, las transformaciones de datos y el comportamiento de tus funciones puras.

A diferencia de otros lenguajes donde los tests buscan prevenir errores de nulls, tipos o efectos secundarios, en Elm los tests sirven principalmente para:

• Asegurar que una función devuelva el resultado esperado.
• Comprobar que una actualización de modelo (en TEA) cambie el estado correctamente.
• Validar transformaciones de datos o funciones puras de negocio.

Gracias a la pureza funcional, las pruebas en Elm son simples y predecibles.

El framework oficial de testing es elm-test.

Instalalo con:

npm install -g elm-test

elm-test init

Esto crea una carpeta:

tests/

 └── Example.elm

donde podrás escribir tus pruebas.

Supongamos que tenés una función en src/MathUtils.elm:

module MathUtils exposing (add)

add : Int -> Int -> Int

add a b =

    a + b

Podés crear un test en tests/MathUtilsTest.elm:

module MathUtilsTest exposing (tests)

import Expect

import Test exposing (..)

import MathUtils exposing (add)

tests : Test

tests =

    describe "Pruebas de MathUtils"

        [ test "Suma básica" <|

            \_ -> Expect.equal 4 (add 2 2)

        , test "Suma con negativos" <|

            \_ -> Expect.equal 0 (add 2 -2)

        ]

Ejecutalo con:

elm-test

y deberías ver algo como:

TEST RUN PASSED

Duration: 15 ms

Podés probar también las funciones update de tu arquitectura Elm.

Supongamos una aplicación simple que incrementa un contador:

type alias Model =

    { counter : Int }

type Msg

    = Increment

update : Msg -> Model -> Model

update msg model =

    case msg of

        Increment ->

            { model | counter = model.counter + 1 }

El test sería:

module CounterTest exposing (tests)

import Expect

import Test exposing (..)

import Main exposing (update, Model(..), Msg(..))

tests : Test

tests =

    describe "Update del contador"

        [ test "Incrementa el contador" <|

            \_ ->

                let

                    model = { counter = 0 }

                    updated = update Increment model

                in

                Expect.equal 1 updated.counter

        ]

Expect.notEqual – asegura que dos valores sean diferentes.

Expect.true / Expect.false – comprueba booleanos.

Expect.all – combina varios asserts sobre el mismo valor.

Fuzz tests – pruebas con datos aleatorios (muy útiles para funciones matemáticas o validaciones).

Ejemplo de fuzzing:

import Fuzz exposing (int)

fuzzTest : Test

fuzzTest =

    fuzz int "Suma con cero no cambia el número" <|

        \n -> Expect.equal n (add n 0)

El fuzzer genera cientos de casos aleatorios para asegurar que la propiedad siempre se cumple.

El sistema de tipos de Elm ya evita gran parte de los errores comunes, pero las pruebas unitarias llevan esa confianza un paso más allá. Te permiten documentar y verificar el comportamiento de tus funciones de forma declarativa, legible y segura.

Manejo de efectos en Elm: Tasks, Commands y Subscriptions

Elm es conocido por su promesa audaz: “sin errores en tiempo de ejecución”.

Pero, ¿cómo logra mantener esa pureza funcional incluso cuando necesita interactuar con el mundo real —hacer peticiones HTTP, leer el tiempo o escuchar eventos del navegador?

La respuesta está en su sistema de efectos controlados, manejados a través de tres conceptos clave:

• Task
• Cmd (Command)
• Sub (Subscription)

En lenguajes imperativos, un efecto secundario (como imprimir en consola, hacer un fetch, o leer el reloj) puede suceder en cualquier parte del código.

En Elm, en cambio, toda función debe ser pura: dado el mismo input, siempre devuelve el mismo output.

Esto significa que no podés ejecutar efectos directamente dentro de tus funciones —en su lugar, los describís y Elm se encarga de ejecutarlos de forma controlada.

Un Cmd (Command) representa una acción que Elm debe realizar fuera del mundo puro, y que luego generará un mensaje (msg) cuando termine.

Ejemplo: hacer una solicitud HTTP.

import Http

import Json.Decode exposing (string)

type Msg

    = GotGreeting (Result Http.Error String)

fetchGreeting : Cmd Msg

fetchGreeting =

    Http.get

        { url = "https://api.example.com/hello"

        , expect = Http.expectString GotGreeting

        }

Este Cmd Msg no ejecuta la solicitud, solo le dice al runtime de Elm:

Por favor, hacé esta petición y cuando tengas el resultado, mandame un GotGreeting.

En tu update, procesás el resultado:

update : Msg -> Model -> (Model, Cmd Msg)

update msg model =

    case msg of

        GotGreeting (Ok text) ->

            ({ model | greeting = text }, Cmd.none)

        GotGreeting (Err _) ->

            ({ model | greeting = "Error al conectar" }, Cmd.none)

Task: trabajos que pueden fallar o devolver un valor

Un Task es una descripción más general de un efecto que puede producir un resultado o un error.

Por ejemplo, si quisieras obtener el tiempo:

import Task

import Time exposing (Posix)

type Msg

    = GotTime Posix

getTime : Cmd Msg

getTime =

    Task.perform GotTime Time.now

Task.perform convierte un Task en un Cmd, para que pueda ser ejecutado por Elm.

El flujo sería:

1. Time.now devuelve un Task Never Posix (una tarea que no falla y produce un tiempo).
2. Task.perform lo transforma en un Cmd Msg.
3. Elm ejecuta el comando y manda GotTime cuando termina.

Sub msg: escuchar eventos externos

Mientras que Cmd representa acciones que Elm inicia,

Sub representa cosas que suceden fuera y Elm escucha.

Por ejemplo, escuchar el paso del tiempo:

subscriptions : Model -> Sub Msg

subscriptions model =

    Time.every 1000 Tick

Cada segundo, Elm enviará un mensaje Tick, que procesás en tu update:

type Msg

    = Tick Posix

update : Msg -> Model -> (Model, Cmd Msg)

update msg model =

    case msg of

        Tick time ->

            ({ model | currentTime = time }, Cmd.none)

Elm logra un equilibrio brillante:

• mantiene la pureza funcional del lenguaje,
• pero sin renunciar al mundo real.

Gracias a Task, Cmd y Sub, todo efecto está tipado, controlado y predecible, lo que permite que el compilador te ayude a manejar cada posible resultado.

Por eso, en Elm, incluso el caos del mundo exterior se maneja con elegancia funcional.

Set en Elm: conjuntos funcionales, simples y seguros

En Elm, un Set representa un conjunto de valores únicos y ordenados, sin repeticiones y con operaciones típicas de teoría de conjuntos: unión, intersección, diferencia, etc.

Un Set se define como:

Set comparable

comparable: el tipo de los valores que puede contener (por ejemplo, Int, String, Char, etc.).

Todos los valores deben ser comparables, es decir, Elm debe poder ordenarlos.

Esto significa que no podés usar listas, records o funciones dentro de un Set.

Podés crearlo vacío o a partir de una lista:

import Set exposing (Set)

-- Conjunto vacío

numeros : Set Int

numeros = Set.empty

-- Desde una lista

pares : Set Int

pares = Set.fromList [2, 4, 6, 8, 10]

Los duplicados se eliminan automáticamente:

Set.fromList [1, 2, 2, 3]

-- Resultado: {1, 2, 3}

Set.member 4 pares

-- True

Set.member 5 pares

-- False

-- Agregar un elemento

paresActualizados =

    Set.insert 12 pares

-- Eliminar un elemento

paresFiltrados =

    Set.remove 8 paresActualizados

Recordá: todo es inmutable. Cada operación devuelve un nuevo Set, sin modificar el original.

Podés convertir un Set a lista:

Set.toList pares

-- [2,4,6,8,10]

Y viceversa:

Set.fromList [3,1,2]

-- {1,2,3}

Para aplicar transformaciones, primero lo convertís a lista y luego de vuelta:

paresDoblados =

    Set.fromList (List.map (\x -> x * 2) (Set.toList pares))

Elm ofrece las funciones clásicas de teoría de conjuntos:

Set.union: Unión de dos conjuntos

Set.union (Set.fromList [1,2]) (Set.fromList [2,3])  --> {1,2,3}

Set.intersect: Intersección 

Set.intersect (Set.fromList [1,2,3]) (Set.fromList [2,3,4])  --> {2,3}

Set.diff: Diferencia

Set.diff (Set.fromList [1,2,3]) (Set.fromList [2])  --> {1,3}

Set.isEmpty:¿Está vacío?

Set.isEmpty Set.empty --> True

Set.size: Cantidad de elementos

Set.size (Set.fromList [1,2,3]) --> 3

Gracias al sistema de tipos de Elm:

• No hay null ni valores inesperados.
• No podés mezclar tipos diferentes dentro del mismo Set.
• Todas las operaciones son puras e inmutables.

Por ejemplo:

-- Esto da error de compilación

Set.fromList [1, "dos", 3]

Array en Elm: eficiencia y acceso rápido a los datos

En Elm, las listas (List) son muy comunes, pero cuando necesitamos acceso rápido por índice, actualizaciones eficientes o manejar colecciones grandes, entra en juego Array.

Un Array en Elm es una estructura inmutable y eficiente que permite:

• Acceder a elementos por índice (O(log n)).
• Actualizar posiciones específicas sin mutar el original.
• Convertirse fácilmente a listas (`List`) y viceversa.

Su módulo se importa así:

import Array exposing (Array)

Podés crearlo vacío o a partir de una lista:

-- Array vacío

vacio : Array Int

vacio = Array.empty

-- Desde una lista

numeros : Array Int

numeros = Array.fromList [10, 20, 30, 40]

Y también convertirlo nuevamente a lista:

Array.toList numeros

-- [10, 20, 30, 40]

Para obtener el valor en un índice determinado:

Array.get 2 numeros

-- Just 30

Observá que devuelve un Maybe, ya que el índice podría no existir.

Array.get 10 numeros

-- Nothing

-- Actualizar el valor en la posición 1

actualizado =

    Array.set 1 25 numeros

Array.toList actualizado

-- [10, 25, 30, 40]

Cada modificación devuelve un nuevo Array, sin alterar el original (inmutabilidad funcional).

Para agregar al final, usamos Array.push:

conNuevo =

    Array.push 50 numeros

Array.toList conNuevo

-- [10, 20, 30, 40, 50]

Y para quitar el último, usamos Array.pop:

sinUltimo =

    Array.pop conNuevo

Array.toList sinUltimo

-- [10, 20, 30, 40]

Podés recorrerlo de manera muy parecida a una lista:

Array.map (\x -> x * 2) numeros

-- {20, 40, 60, 80}

Y también filtrarlo o transformarlo:

Array.filter (\x -> x > 20) numeros

-- {30, 40}

Y hay más!! :

Array.length: Devuelve el tamaño          

Array.length numeros --> 4

                       |

Array.isEmpty: ¿Está vacío? 

Array.isEmpty Array.empty --> True

Array.initialize: Crea un array con una función

Array.initialize 5 (\i -> i * 2) --> {0,2,4,6,8}

Array.foldl/Array.foldr: Reduce el array

Array.foldl (+) 0 numeros --> 100                |

Veamos un ejemplo completo:

import Array exposing (Array)

main =

    let

        nums = Array.fromList [1,2,3,4]

        dobles = Array.map (\n -> n * 2) nums

        filtrados = Array.filter (\n -> n > 4) dobles

    in

    Array.toList filtrados

    

-- Resultado: [6,8]

Array en Elm te da:

• Acceso rápido por índice
• Inmutabilidad garantizada
• Operaciones eficientes
• Interoperabilidad con List

Usá List cuando pienses en secuencias y Array cuando necesites posiciones.

Dict en Elm: Diccionarios funcionales para datos ordenados

En Elm, un Dict (abreviatura de Dictionary) es una estructura de datos inmutable que almacena pares clave–valor, de forma ordenada y segura por tipos.

Un Dict se define como:

Dict comparable value

• comparable → tipo de la clave (por ejemplo, `String`, `Int`, etc.)
• value → tipo del valor asociado

Solo podés usar tipos comparables como claves, es decir, tipos con un orden definido (Int, String, Char, etc.).

No podés usar listas, records o funciones como claves.

Podés crear un diccionario vacío o con elementos iniciales:

import Dict exposing (Dict)

-- Vacío

usuarios : Dict Int String

usuarios = Dict.empty

-- Con valores

usuariosIniciales : Dict Int String

usuariosIniciales =

    Dict.fromList

        [ (1, "Ana")

        , (2, "Luis")

        , (3, "María")

        ]

Para buscar un valor por su clave:

Dict.get 2 usuariosIniciales

-- Resultado: Just "Luis"

Dict.get 5 usuariosIniciales

-- Resultado: Nothing

El resultado es un Maybe, lo que evita errores por claves inexistentes.

Podés manejarlo así:

case Dict.get 5 usuariosIniciales of

    Just nombre ->

        "Usuario encontrado: " ++ nombre

    Nothing ->

        "No existe ese usuario."

Insertar y eliminar elementos:

-- Agregar o actualizar

usuarios2 =

    Dict.insert 4 "Sofía" usuariosIniciales

-- Eliminar

usuarios3 =

    Dict.remove 2 usuarios2

Todo es inmutable: estas operaciones devuelven un nuevo Dict, no modifican el original.

Podés convertirlo a lista y trabajar con sus elementos:

Dict.toList usuariosIniciales

-- [(1, "Ana"), (2, "Luis"), (3, "María")]

List.map (\(id, nombre) -> nombre ++ " (" ++ String.fromInt id ++ ")")

    (Dict.toList usuariosIniciales)

O usar funciones específicas:

Dict.map (\_ nombre -> String.toUpper nombre) usuariosIniciales

Dict.member key dict: ¿Existe la clave?                   

Dict.size dict: Cantidad de elementos               

Dict.keys dict: Lista de claves                     

Dict.values dict: Lista de valores                    

Dict.filter pred dict: Filtra según condición              

Dict.union d1 d2: Une dos diccionarios                

Dict.merge: Mezcla con control sobre conflictos 

Dict en Elm es:

• Inmutable
• Ordenado por clave
• Seguro (usa `Maybe` para búsquedas)
• Funcional y expresivo

En Elm, un Dict es más que un mapa: es una garantía de orden, seguridad y pureza funcional.

Mónadas en Elm: Encadenando Cálculos con Elegancia

Las mónadas son un concepto central en la programación funcional. Aunque suenen complicadas, en Elm ya las usamos todo el tiempo sin darnos cuenta.

En términos simples: Una mónada es un funtor con una forma de encadenar operaciones que devuelven estructuras.

En Elm esto se hace con funciones como andThen (también llamada bind en otros lenguajes).

Maybe como mónada: Cuando trabajamos con valores opcionales (Maybe), podemos encadenar operaciones sin preocuparnos por el caso Nothing.

dividir : Int -> Int -> Maybe Int

dividir a b =

    if b == 0 then

        Nothing

    else

        Just (a // b)

calculo : Maybe Int

calculo =

    Just 100

        |> Maybe.andThen (\x -> dividir x 2)

        |> Maybe.andThen (\y -> dividir y 5)

-- Resultado: Just 10

Si en algún paso se produce un Nothing, toda la cadena devuelve Nothing automáticamente.

Result como mónada

Con Result, podemos propagar errores sin necesidad de escribir mucho código repetitivo:

parseEntero : String -> Result String Int

parseEntero s =

    case String.toInt s of

        Just n -> Ok n

        Nothing -> Err "No es un número"

invertir : Int -> Result String Float

invertir n =

    if n == 0 then

        Err "División por cero"

    else

        Ok (1 / toFloat n)

calculo : Result String Float

calculo =

    parseEntero "10"

        |> Result.andThen invertir

-- Resultado: Ok 0.1

Si el parseo falla, se corta la cadena con Err. Si no, se sigue con el siguiente cálculo.

List como mónada

Con listas, una mónada nos permite generar todas las combinaciones posibles de elementos:

pares : List (Int, Int)

pares =

    [1, 2]

        |> List.concatMap (\x ->

            [3, 4] |> List.map (\y -> (x, y))

        )

-- Resultado: [(1,3),(1,4),(2,3),(2,4)]

Esto es equivalente a las list comprehensions en Haskell.

Resumen de funciones clave en Elm

• Maybe.andThen → encadena operaciones opcionales.
• Result.andThen → encadena operaciones que pueden fallar con error.
• List.concatMap → encadena operaciones que generan más listas.

Todas siguen el mismo patrón monádico.

En Elm, aunque no hablemos directamente de “Mónadas” en la sintaxis, las usamos constantemente.

fold en Elm: Reducción de Listas Paso a Paso

En programación funcional, fold (también conocido como reducción) es una técnica para recorrer una lista y acumular un resultado.

En Elm tenemos dos variantes principales:

List.foldl → recorre la lista de izquierda a derecha.

List.foldr → recorre la lista de derecha a izquierda.

Ambos reciben:

1. Una función acumuladora.
2. Un valor inicial.
3. La lista a recorrer.

Y devuelven un único valor.

Veamos un ejemplo:

suma : List Int -> Int

suma lista =

    List.foldl (\x acc -> x + acc) 0 lista

-- suma [1,2,3,4] == 10

Aquí:

• (\x acc -> x + acc) es la función acumuladora.
• 0 es el valor inicial.
• lista es la lista que recorremos.

Otro ejemplo:

concatenar : List String -> String

concatenar palabras =

    List.foldl (\palabra acc -> palabra ++ " " ++ acc) "" palabras

-- concatenar ["Hola", "mundo"] == "Hola mundo "

Ojo: el orden importa. Si usás `foldr`, el resultado cambia:

List.foldr (\palabra acc -> palabra ++ " " ++ acc) "" ["Hola", "mundo"]

-- "Hola mundo "

En este caso no hay diferencia visible, pero con listas grandes o con operaciones no conmutativas sí la hay.

Otro ejemplo: Calcular el producto (foldl vs foldr)

producto : List Int -> Int

producto =

    List.foldl (\x acc -> x * acc) 1

-- producto [1,2,3,4] == 24

Con foldr se obtiene el mismo resultado porque la multiplicación es conmutativa.

Veamos el orden de evaluación:

foldl (izquierda a derecha):

  foldl f acc [1,2,3]

  == f 3 (f 2 (f 1 acc))

foldr (derecha a izquierda):

  foldr f acc [1,2,3]

  == f 1 (f 2 (f 3 acc))

Esto puede cambiar el resultado cuando la operación no es conmutativa, o puede impactar en la performance con listas grandes.

Veamos otro ejemplo: 

invertir : List a -> List a

invertir lista =

    List.foldl (\x acc -> x :: acc) [] lista

-- invertir [1,2,3] == [3,2,1]

En Elm, fold es una herramienta poderosa para:

• Reducir listas a un único valor.
• Evitar bucles explícitos.
• Expresar cálculos de manera declarativa.

Usá foldl cuando quieras acumular de izquierda a derecha (más común y eficiente).

Usá foldr cuando necesites preservar el orden de construcción en estructuras recursivas.

Functores en Elm

En programación funcional, un funtor es una estructura de datos que sabe cómo aplicar una función a los valores que contiene, sin que tengamos que preocuparnos por los detalles internos.

En Elm, el concepto de funtor aparece principalmente con el uso de map en distintos tipos.

 ¿Qué es un funtor?

En términos simples:

Un funtor es algo sobre lo que podemos hacer map.

Nos permite aplicar una función a un valor dentro de un contexto (List, Maybe, Result, etc.).

Veamos unos ejemplos: 

Maybe como List:

dobles : List Int

dobles =

    List.map (\x -> x * 2) [1, 2, 3]

-- Resultado: [2, 4, 6]

Acá List es un funtor, porque podemos aplicar una función a todos sus elementos usando map.

Maybe como funtor:

incrementar : Maybe Int -> Maybe Int

incrementar valor =

    Maybe.map (\x -> x + 1) valor

-- incrementar (Just 5) == Just 6

-- incrementar Nothing == Nothing

El map de Maybe aplica la función solo si hay un valor (Just), y deja todo igual si es Nothing.

Result como funtor

toUppercase : Result String String -> Result String String

toUppercase resultado =

    Result.map String.toUpper resultado

-- toUppercase (Ok "elm") == Ok "ELM"

-- toUppercase (Err "Error") == Err "Error"

El map de Result aplica la función al valor exitoso (Ok), y en caso de error (Err) no hace nada.

Todo funtor debe cumplir dos leyes:

1. Identidad:

   List.map identity xs == xs

   Aplicar la función identity no debe cambiar nada.

2. Composición:

   List.map (f >> g) xs == (List.map f >> List.map g) xs

   Aplicar dos funciones compuestas debe ser lo mismo que aplicarlas de a una.

En Elm, los funtores nos permiten:

• Aplicar funciones de forma elegante a valores dentro de contextos.
• Evitar escribir lógica repetida para casos como Nothing o Err.
• Pensar en términos más declarativos y expresivos.

Siempre que uses map en List, Maybe o Result, ¡estás usando funtores en Elm!

Simulando Listas por Comprensión en Elm

En lenguajes como Haskell o Python, las listas por comprensión permiten generar y transformar listas con una sintaxis muy compacta.

En Elm no existen listas por comprensión como sintaxis, pero sí podemos expresar lo mismo con funciones de orden superior como map, filter y concatMap.

En Haskell:

[x * 2 | x <- [1..5]]

-- Resultado: [2,4,6,8,10]

En Elm:

dobles : List Int

dobles =

    [1,2,3,4,5]

        |> List.map (\x -> x * 2)

Resultado: [2,4,6,8,10]

Con condición (filter)

En Haskell:

[x * 2 | x <- [1..5], x > 2]

-- Resultado: [6,8,10]

En Elm:

doblesMayoresQueDos : List Int

doblesMayoresQueDos =

    [1,2,3,4,5]

        |> List.filter (\x -> x > 2)

        |> List.map (\x -> x * 2)

-- Resultado: [6,8,10]

Generando pares (concatMap)

En Haskell:

[(x,y) | x <- [1,2], y <- [3,4]]

-- Resultado: [(1,3),(1,4),(2,3),(2,4)]

En Elm:

pares : List (Int, Int)

pares =

    [1,2]

        |> List.concatMap (\x ->

            [3,4] |> List.map (\y -> (x, y))

        )

-- Resultado: [(1,3),(1,4),(2,3),(2,4)]

Aunque Elm no tiene listas por comprensión como sintaxis, podemos lograr la misma expresividad combinando funciones de orden superior:

• List.map → transformación.
• List.filter → condiciones.
• List.concatMap → anidación (equivalente a los múltiples generadores de Haskell).

De esta forma, Elm mantiene un estilo declarativo y expresivo, alineado con su filosofía de simplicidad y claridad.

Lazy Evaluation en Elm: ¿Existe?

En muchos lenguajes funcionales, como Haskell, la lazy evaluation (evaluación perezosa) es una característica central: los valores no se calculan hasta que realmente se necesitan.

En Elm, en cambio, la evaluación es estricta por defecto (eager evaluation), lo que significa que todos los argumentos de una función se evalúan inmediatamente antes de ser usados.

Veamos un ejemplo simple:

calcular : Int -> Int -> Int

calcular x y =

    x + 1

resultado =

    calcular 5 (Debug.log "evaluando..." 10)

Al ejecutar este código, veremos en la consola:

evaluando...

Aunque el parámetro y nunca se use, Elm lo evalúa igual, porque siempre evalúa sus argumentos antes de ejecutar la función.

Aunque Elm no es lazy por diseño, sí ofrece el módulo Lazy, que permite diferir la evaluación de expresiones costosas hasta que realmente las necesitemos.

import Lazy exposing (Lazy)

perezoso : Lazy Int

perezoso =

    Lazy.lazy (\_ -> 1 + 2)

resultado : Int

resultado =

    Lazy.force perezoso

En este caso:

• Lazy.lazy encapsula un cálculo.
• Lazy.force ejecuta el cálculo cuando es necesario.

¿Cuándo usar Lazy?

El módulo Lazy es útil en:

• Estructuras grandes que no siempre se recorren por completo.
• Cálculos costosos que solo se necesitan en ciertas condiciones.
• Simulación de comportamiento perezoso, para optimizar rendimiento.

Sin embargo, Elm sigue favoreciendo la evaluación estricta en la mayoría de los casos, para mantener la simplicidad y la predictibilidad del lenguaje.

Pattern Matching en Elm: Desestructurando Datos de Forma Segura

El pattern matching en Elm es una herramienta poderosa para trabajar con listas, tuplas, registros y tipos algebraicos.

Permite desestructurar datos y cubrir todos los casos posibles de manera clara y segura, gracias al compilador.

Pattern Matching con listas:

primerElemento : List Int -> String

primerElemento lista =

    case lista of

        [] ->

            "Lista vacía"

        x :: xs ->

            "El primer elemento es " ++ String.fromInt x

[] → lista vacía.

x :: xs → descompone la lista en el primer elemento x y el resto xs.

Ejemplo:

primerElemento []          -- "Lista vacía"

primerElemento [10,20,30]  -- "El primer elemento es 10"

Pattern Matching con tuplas

sumaTupla : (Int, Int) -> Int

sumaTupla tupla =

    case tupla of

        (a, b) ->

            a + b

sumaTupla (3, 4)   -- 7

También podés combinar:

describeTupla : (String, Int) -> String

describeTupla (nombre, edad) =

    nombre ++ " tiene " ++ String.fromInt edad ++ " años"

Pattern Matching con registros

type alias Persona =

    { nombre : String

    , edad : Int

    }

saludo : Persona -> String

saludo persona =

    case persona of

        { nombre, edad } ->

            "Hola " ++ nombre ++ ", tenés " ++ String.fromInt edad ++ " años"

Ejemplo:

saludo { nombre = "Ana", edad = 30 }

-- "Hola Ana, tenés 30 años"

Pattern Matching con tipos algebraicos

Elm brilla con sus tipos definidos por el usuario.

type Resultado

    = Exito String

    | Error String

procesar : Resultado -> String

procesar res =

    case res of

        Exito mensaje ->

            "Todo salió bien: " ++ mensaje

        Error mensaje ->

            "Ocurrió un error: " ++ mensaje

Ejemplo:

procesar (Exito "Archivo guardado")

-- "Todo salió bien: Archivo guardado"

procesar (Error "Permiso denegado")

-- "Ocurrió un error: Permiso denegado"

Algo clave en Elm: el compilador exige cubrir todos los casos posibles en un case.

Si olvidás uno, el código no compila → esto evita errores en tiempo de ejecución.

• case ... of permite desestructurar listas, tuplas, registros y tipos algebraicos.
• Es una forma segura y declarativa de trabajar con datos.
• El compilador obliga a cubrir todos los casos, garantizando que no haya estados no contemplados.

 El pattern matching es uno de los pilares que hace a Elm un lenguaje expresivo y confiable.

Registros en Elm

En Elm, un registro es una colección de pares clave = valor, similar a un objeto en otros lenguajes, pero inmutable y tipado.

Son muy usados para agrupar datos de manera clara y segura.

persona : { nombre : String, edad : Int }

persona =

    { nombre = "Ana", edad = 30 }

• nombre es de tipo String.
• edad es de tipo Int.

nombreDeAna : String

nombreDeAna =

    persona.nombre

-- Resultado: "Ana"

También se puede usar una función anónima para acceder:

List.map .nombre [ persona, { nombre = "Luis", edad = 25 } ]

-- ["Ana", "Luis"]

Los registros en Elm son inmutables.

Para "cambiar" un campo, se crea una copia con el campo modificado:

personaMayor : { nombre : String, edad : Int }

personaMayor =

    { persona | edad = 31 }

Esto no altera persona, sino que genera un nuevo registro.

Las funciones pueden recibir registros directamente:

saludar : { nombre : String } -> String

saludar r =

    "Hola, " ++ r.nombre

saludar persona

-- "Hola, Ana"

Cuando un registro es usado en varios lugares, conviene definir un alias de tipo:

type alias Persona =

    { nombre : String

    , edad : Int

    }

juan : Persona

juan =

    { nombre = "Juan", edad = 40 }

cumplirAnios : Persona -> Persona

cumplirAnios p =

    { p | edad = p.edad + 1 }

Podemos "abrir" un registro en sus campos:

mostrar : Persona -> String

mostrar { nombre, edad } =

    nombre ++ " tiene " ++ String.fromInt edad ++ " años"

mostrar juan

-- "Juan tiene 40 años"

En Resumen:

• Un registro agrupa datos con nombres de campo.
• Son inmutables, para "modificarlos" se usa la sintaxis { r | campo = nuevoValor }.
• Los alias de tipo (type alias) hacen el código más claro.
• Se puede usar desestructuración para acceder fácilmente a los campos.

En Elm, los registros reemplazan el concepto de objetos de otros lenguajes, pero sin herencia ni mutabilidad.

Tipos Genéricos en Elm

En Elm, al igual que en muchos lenguajes funcionales, los tipos genéricos permiten escribir funciones y estructuras de datos que funcionan con diferentes tipos sin necesidad de duplicar código.

Un tipo genérico se indica con letras minúsculas como a, b, c, etc.

Veamos un ejemplo simple:

identity : a -> a

identity x =

    x

Aquí, la función identity recibe un valor de cualquier tipo a y lo devuelve.

• Si le paso un Int, devuelve un Int.
• Si le paso un String, devuelve un String.

identity 42

-- Resultado: 42

identity "hola"

-- Resultado: "hola"

Las listas en Elm también son genéricas.

Su tipo es List a, donde a puede ser cualquier tipo.

longitud : List a -> Int

longitud lista =

    List.length lista

longitud puede recibir:

longitud [1, 2, 3]          -- funciona con List Int

longitud ["a", "b", "c"]    -- funciona con List String

En ambos casos la función devuelve la cantidad de elementos, sin importar de qué tipo sean.

Las tuplas también soportan tipos genéricos:

swap : (a, b) -> (b, a)

swap (x, y) =

    (y, x)

Ejemplo de uso:

swap (1, "uno")

-- Resultado: ("uno", 1)

swap (True, 3.14)

-- Resultado: (3.14, True)

Podemos crear estructuras más complejas con varios genéricos:

maybeFirst : List a -> Maybe a

maybeFirst lista =

    case lista of

        [] ->

            Nothing

        x :: _ ->

            Just x

• Si la lista está vacía, devuelve Nothing.
• Si tiene elementos, devuelve Just el primero.

Funciona con cualquier tipo de lista:

maybeFirst [1, 2, 3]       -- Just 1

maybeFirst ["a", "b"]      -- Just "a"

maybeFirst []              -- Nothing

Los tipos genéricos se escriben con letras minúsculas (a, b, c).

• Permiten que funciones y estructuras trabajen con cualquier tipo.
• Están presentes en funciones (identity), listas (List a), tuplas ((a, b)), y en tipos como Maybe a.
• Nos ayudan a escribir código más reutilizable y flexible.

Lambdas en Elm

En Elm, las lambdas (o funciones anónimas) son una herramienta fundamental para escribir código conciso y expresivo. Una lambda es simplemente una función sin nombre, definida directamente en el lugar donde se necesita.

La sintaxis de una lambda es:

\param1 param2 -> expresion

Por ejemplo:

\x -> x + 1

Es una función que recibe un número x y devuelve x + 1.

Con más de un parámetro:

\a b -> a + b

Las lambdas son muy útiles cuando trabajamos con funciones como map, filter o fold:

List.map (\x -> x * 2) [1,2,3]

-- Resultado: [2,4,6]

List.filter (\x -> x > 5) [3,7,1,8]

-- Resultado: [7,8]

Las lambdas pueden capturar variables de su entorno, convirtiéndose en clausuras:

sumarN : Int -> List Int -> List Int

sumarN n lista =

    List.map (\x -> x + n) lista

sumarN 5 [1,2,3]

-- Resultado: [6,7,8]

Acá la lambda \x -> x + n recuerda el valor de n aunque se ejecute después.

En Elm, los operadores son funciones. Esto significa que:

(+) 3 4 -- 7

(<) 2 5 -- True

Y en lugar de escribir:

\a b -> a < b

Podés usar directamente:

(<)

Ejemplo:

List.sortWith (<) [3,1,2]

-- Resultado: [1,2,3]

Todas las funciones en Elm son curried. Esto significa que se pueden aplicar parcialmente:

(>) 10

-- Es equivalente a \x -> 10 > x

List.filter ((>) 5) [1,7,3,9]

-- Resultado: [1,3]

Las lambdas en Elm hacen que trabajar con funciones de orden superior sea simple y elegante. Entre la posibilidad de capturar variables (clausuras), usar operadores como funciones y aplicar parcialmente, Elm ofrece un estilo de programación muy expresivo y seguro.

Listas en Elm: Una Guía Práctica

En Elm, las listas son una de las estructuras de datos más utilizadas. Son colecciones inmutables de elementos del mismo tipo, y ofrecen muchas funciones para trabajar con ellas de forma segura y declarativa.

Podés crear una lista escribiendo los elementos entre corchetes [] separados por comas:

numeros : List Int

numeros = [1, 2, 3, 4, 5]

palabras : List String

palabras = ["hola", "elm", "listas"]

Una lista vacía se define como:

vacia : List Int

vacia = []

Acceder al primer elemento

List.head [1,2,3] -- Just 1

 Acceder al resto de la lista

List.tail [1,2,3] -- Just [2,3]

Largo de la lista

List.length [1,2,3] -- 3

Concatenar listas

[1,2] ++ [3,4] -- [1,2,3,4]

Aplica una función a cada elemento:

List.map (\x -> x * 2) [1,2,3] -- [2,4,6]

Filtra elementos que cumplen una condición:

List.filter (\x -> x > 2) [1,2,3,4] -- [3,4]

Reduce una lista a un único valor:

List.foldl (+) 0 [1,2,3,4] -- 10

Elm ofrece el operador :: para construir listas agregando un elemento al inicio:

1 :: [2,3,4] -- [1,2,3,4]

"hola" :: ["elm", "listas"] -- ["hola","elm","listas"]

Ejemplo completo :

numeros : List Int

numeros = [1, 2, 3, 4, 5]

pares : List Int

pares = List.filter (\n -> modBy 2 n == 0) numeros

cuadrados : List Int

cuadrados = List.map (\n -> n * n) 

main =

    Debug.log "Pares" pares

    |> Debug.log "Cuadrados" cuadrados

Las listas en Elm son poderosas, seguras y fáciles de manipular gracias a la librería estándar. Una vez que domines map, filter y fold, vas a poder expresar la mayoría de las transformaciones sobre colecciones de forma clara y concisa.

Comandos y suscripciones

 Anteriormente vimos cómo la arquitectura Elm gestiona las interacciones del ratón y el teclado, pero ¿qué ocurre con la comunicación con los servidores? ¿Con la generación de números aleatorios?

Para responder a estas preguntas, es útil comprender mejor cómo funciona la arquitectura Elm en segundo plano. Esto explicará por qué las cosas funcionan de forma ligeramente diferente a lenguajes como JavaScript, Python, etc.

Sandbox

No le he dado mucha importancia, pero hasta ahora todos nuestros programas se crearon con Browser.sandbox. Proporcionamos un modelo inicial y describimos cómo actualizarlo y visualizarlo.

Puedes imaginar Browser.sandbox como la configuración de un sistema como este:

Nos mantenemos en el mundo de Elm, escribiendo funciones y transformando datos. Esto se conecta al sistema de ejecución de Elm. Este sistema determina cómo renderizar HTML eficientemente. ¿Ha cambiado algo? ¿Cuál es la modificación mínima del DOM necesaria? También detecta cuándo alguien hace clic en un botón o escribe en un campo de texto. Lo convierte en un mensaje y lo introduce en el código de Elm.

Al separar claramente toda la manipulación del DOM, es posible utilizar optimizaciones extremadamente agresivas. Por lo tanto, el sistema de ejecución de Elm es una de las razones principales por las que Elm es una de las opciones más rápidas disponibles.

element

En los siguientes ejemplos, usaremos Browser.element para crear programas. Esto introducirá los conceptos de comandos y suscripciones que nos permiten interactuar con el mundo exterior.

Puedes imaginar Browser.element como la configuración de un sistema como este:

Además de generar valores HTML, nuestros programas también enviarán valores Cmd y Sub al sistema de ejecución. En este contexto, nuestros programas pueden ordenar al sistema de ejecución que realice una solicitud HTTP o genere un número aleatorio. También pueden suscribirse a la hora actual.

Creo que los comandos y las suscripciones cobran más sentido al ver ejemplos, por lo tanto, en los próximos posts veremos ejemplos. 

Informe de errores en Elm

Quizás tengamos un sitio web donde la gente introduzca su edad. Podríamos comprobar si la edad es razonable con una función como esta:

isReasonableAge : String -> Result String Int

isReasonableAge input =

  case String.toInt input of

    Nothing ->

      Err "That is not a number!"

    Just age ->

      if age < 0 then

        Err "Please try again after you are born."

      else if age > 135 then

        Err "Are you some kind of turtle?"

      else

        Ok age

-- isReasonableAge "abc" == Err ...

-- isReasonableAge "-13" == Err ...

-- isReasonableAge "24"  == Ok 24

-- isReasonableAge "150" == Err ...

No solo podemos comprobar la edad, sino que también podemos mostrar mensajes de error según los detalles de la entrada. ¡Este tipo de retroalimentación es mucho mejor que nada!

El tipo Result también puede ayudarte a recuperarte de errores. Esto se observa al realizar solicitudes HTTP. Supongamos que queremos mostrar el texto completo de Ana Karenina de León Tolstói. Nuestra solicitud HTTP genera una cadena de error de resultado para indicar que la solicitud puede tener éxito con el texto completo o puede fallar de diversas maneras:

type Error

= BadUrl String

| Timeout

| NetworkError

| BadStatus Int

| BadBody String

-- Ok "All happy ..." : Result Error String

-- Err Timeout : Result Error String

-- Err NetworkError : Result Error String

A partir de ahí, podemos mostrar mensajes de error más atractivos, como ya comentamos, pero también podemos intentar recuperarnos del fallo. Si vemos un Timeout, puede que funcione esperar un poco e intentarlo de nuevo. Mientras que si vemos un BadStatus 404, no tiene sentido volver a intentarlo.

Result de Elm

El tipo Maybe puede ser útil con funciones simples que podrían fallar, pero no indica el motivo. Imagina que un compilador simplemente indicara "Nothing" si algo fallaba en tu programa. ¡Buena suerte intentando averiguar qué falló!

Aquí es donde el tipo Result resulta útil. Se define así:

type Result error value

  = Ok value

  | Err error

El objetivo de este tipo es proporcionar información adicional cuando algo falla. Es muy útil para el informe y la recuperación de errores.

Maybe en Elm

 Seguimos con el Maybe. 

Este tipo "Maybe" es bastante útil, pero tiene sus límites. Los principiantes tienden a entusiasmarse con "Maybe" y a usarlo en todas partes, aunque un tipo personalizado sería más apropiado.

Por ejemplo, supongamos que tenemos una aplicación de ejercicios en la que competimos contra nuestros amigos. Se empieza con una lista de nombres de amigos, pero se puede cargar más información de fitness sobre ellos más adelante. Podrías tener la tentación de modelarlo así:

type alias Friend =

  { name : String

  , age : Maybe Int

  , height : Maybe Float

  , weight : Maybe Float

  }

Toda la información está ahí, pero no estás modelando realmente el funcionamiento de tu aplicación. Sería mucho más preciso modelarlo así:

type Friend

  = Less String

  | More String Info

type alias Info =

  { age : Int

  , height : Float

  , weight : Float

  }

Este nuevo modelo captura mucha más información sobre tu aplicación. Solo hay dos situaciones reales. O solo tienes el nombre, o tienes el nombre y mucha información. En el código de tu vista, simplemente piensa si estás mostrando una vista Less o More del amigo. No tienes que responder preguntas como "¿qué pasa si tengo la edad pero no el peso?". ¡Eso no es posible con nuestro tipo más preciso!

La cuestión es que, si usas Maybe en todas partes, vale la pena examinar las definiciones de tipo y alias de tipo para ver si puedes encontrar una representación más precisa. ¡Esto suele dar lugar a muchas refactorizaciones útiles en tu código de actualización y vista!

El inventor de las referencias nulas, Tony Hoare, las describió así:

Lo llamo mi error de mil millones de dólares. Fue la invención de la referencia nula en 1965. En aquel entonces, estaba diseñando el primer sistema de tipos completo para referencias en un lenguaje orientado a objetos (ALGOL W). Mi objetivo era garantizar que todo uso de referencias fuera absolutamente seguro, con la comprobación realizada automáticamente por el compilador. Pero no pude resistir la tentación de incluir una referencia nula, simplemente por su facilidad de implementación. Esto ha provocado innumerables errores, vulnerabilidades y fallos del sistema, que probablemente han causado miles de millones de dólares en daños y perjuicios en los últimos cuarenta años.

Ese diseño hace que el fallo sea implícito. Cada vez que creas tener una cadena, podrías tener un valor nulo. ¿Deberías comprobarlo? ¿Lo comprobó quien te dio el valor? ¿Quizás no haya problema? ¿Quizás bloquee tu servidor? ¡Supongo que lo averiguaremos más adelante!

Elm evita estos problemas al no tener referencias nulas. En su lugar, usamos tipos personalizados como Maybe para que el fallo sea explícito. De esta forma, nunca hay sorpresas. Una cadena siempre es una cadena, y cuando ves una cadena Maybe, el compilador se asegurará de que se tengan en cuenta ambas variantes. De esta forma, obtienes la misma flexibilidad, pero sin los fallos inesperados.

Maybe en Elm

A medida que trabajemos más con Elm, veremos el tipo Maybe con bastante frecuencia. Se define así:

type Maybe a

  = Just a

  | Nothing

-- Just 3.14 : Maybe Float

-- Just "hi" : Maybe String

-- Just True : Maybe Bool

-- Nothing   : Maybe a

Este tipo tiene dos variantes: Nothing o Just a value. La variable de tipo permite tener Maybe Float y Maybe String según el valor.

Esto puede ser útil en dos escenarios principales: funciones parciales y campos opcionales.

A veces se necesita una función que responda a algunas entradas, pero no a otras. Mucha gente se encuentra con esto con String.toFloat al intentar convertir la entrada del usuario en números. Veámoslo en acción:

> String.toFloat

<function> : String -> Maybe Float

> String.toFloat "3.1415"

Just 3.1415 : Maybe Float

> String.toFloat "abc"

Nothing : Maybe Float

No todas las cadenas tienen sentido como números, así que esta función lo modela explícitamente. ¿Se puede convertir una cadena en un valor de punto flotante? ¡Quizás! A partir de ahí, podemos hacer una coincidencia de patrones con los datos resultantes y continuar según corresponda.

Otro lugar donde se ven comúnmente valores "Maybe" es en registros con campos opcionales.

Por ejemplo, supongamos que gestionamos una red social. Conectamos personas, buscamos amistad, etc. Ya conoces la explicación. The Onion describió nuestros verdaderos objetivos en 2011: extraer la mayor cantidad de datos posible para la CIA. Y si queremos todos los datos, debemos facilitar el acceso a los usuarios. Permitir que los añadan más adelante. Añadir funciones que los animen a compartir más y más información con el tiempo.

Comencemos con un modelo simple de usuario. Debe tener un nombre, pero la edad será opcional.

type alias User =

  { name : String

  , age : Maybe Int

  }

Ahora digamos que Sue crea una cuenta, pero decide no proporcionar su fecha de nacimiento:

sue : User

sue =

  { name = "Sue", age = Nothing }

Sin embargo, los amigos de Sue no pueden desearle un feliz cumpleaños. Me pregunto si realmente les importa... Más tarde, Tom crea un perfil y sí proporciona su edad:

tom : User

tom =

  { name = "Tom", age = Just 24 }

Genial, eso será genial en su cumpleaños. Pero lo más importante es que Tom forma parte de un grupo demográfico valioso. Los anunciantes estarán encantados.

Bien, ahora que tenemos algunos usuarios, ¿cómo podemos promocionarles alcohol sin infringir ninguna ley? Probablemente se enfadarían si lo hiciéramos para menores de 21 años, así que vamos a comprobarlo:

canBuyAlcohol : User -> Bool

canBuyAlcohol user =

  case user.age of

    Nothing ->

      False

    Just age ->

      age >= 21

Observa que el tipo Maybe nos obliga a realizar una coincidencia de patrones con la edad del usuario. De hecho, es imposible escribir código olvidando que los usuarios pueden no tener edad. ¡Elm se encarga de ello! Ahora podemos anunciar alcohol con la seguridad de que no estamos influyendo directamente en menores. Solo en sus compañeros mayores.