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[lambda.git] / how_to_get_the_programming_languages_running_on_your_computer.mdwn
1 ## Identifying your system ##
2
3 We'll assume you're using either Mac OS X, or Windows, or Linux.
4 If you're running **iOS**, you'll have a much harder time (perhaps impossible,
5 perhaps not) getting this software to run on your machine, and we can't give
6 you any guidance.
7
8 If you're using **Mac OS X**, take note of what version of the Mac OS you're
9 running. (Under the Apple Menu, select "About this Mac".)
10
11 *    Leopard (10.5)
12 *    Snow Leopard (10.6)
13 *    Lion (10.7)
14 *    Mountain Lion (10.8)
15 *    Mavericks (10.9)
16 *    Yosemite (10.10)
17
18 Furthermore, Mac users will be in one of two subgroups:
19
20 *   You'll have Apple's Xcode and the independent MacPorts system
21     installed. (Probably you don't. If you don't know what I'm talking about, you don't have these.)
22
23     If you don't have these, but want to try this route, you can read about
24     the MacPorts system at <http://www.macports.org/>.
25     This automates the building of Unix-type software on your Mac; it
26     makes it a lot easier to check for dependencies, use more-recent
27     versions of things, and so on. (Though as it happens, MacPorts only has an older version of
28     our chosen implementation of Scheme.)
29
30     There are also other package management systems available for the Mac, notably Homebrew and Fink. I only know a little bit about them.
31
32     There are instructions about how to get Xcode on the [Installing MacPorts](https://www.macports.org/install.php) page.
33     Some versions of [Xcode](http://developer.apple.com/xcode.html) are available for free on the Mac App Store.
34     Other versions are available through Apple's Developer website (some of these are free, but do require you to
35     register with Apple as an "Apple Developer", which involves clicking to accept a legal agreement with Apple).
36     I have an older version of this installed. If you download a recent version, email me and let me know how the
37     process works so I can tell others.
38     <!--
39     The latest version of Xcode to work with 10.5 / Leopard is 3.14; more recent versions (>= 3.2) require 10.6 / Snow Leopard.
40     3.2.6 is last version that can be downloaded for free by users of 10.6 / Snow Leopard. (But if they pay, they can use up to Xcode 4.2.)
41     Xcode 4.1 was free to all users of 10.7 / Lion. Is Xcode 4.6.x still available for free? Are Xcode 5.x and/or 6.x available for free?
42     -->
43
44 *   Or you won't have those installed. (**Most Mac users will be in this group.**)
45     Then you'll need pre-packaged (and usually pretty GUI) installers for
46     everything. These are great when they're available and kept up-to-date;
47     however sometimes those conditions aren't met.
48
49
50
51 If you're using **Windows**, you'll be in one of two subgroups:
52
53 *   You'll have the Cygwin system <http://www.cygwin.com/> installed.
54     This puts a Unix-like layer on top of your Windows system,
55     and makes it easier for you to use the same software everybody
56     else will be using, without its needing as much special-for-Windows
57     treatment. However, many of you won't have this installed.
58
59 *   You won't have Cygwin installed. (**Most Windows users will be in this group.**)
60     You might in theory have a different group of compilers installed
61     (MinGW, or Microsoft Visual C++) but we'll assume that the overwhelming
62     majority of users in this group don't have access to a compiler and
63     need pre-packaged installers for everything.
64
65
66 If you're using **Linux**, you could be using any one of numerous packaging
67 systems.
68
69 *   We'll give examples using the packaging system shared by Debian and Ubuntu,
70     and we'll assume that those of you using different packaging systems will know
71     how to make the relevant substitutions.
72
73
74 **For everyone**, a general item to take note of is what "processor architecture" your machine is running. Three of the possibilities are:
75
76 *   One of Intel's i386, i486, i586, i686 architectures. These are collectively known as "x86" or "IA-32" or sometimes just "32-bit".
77 *   Intel or AMD's x86\_64 architecture. This is also called "x64" or "amd64" or "IA-64" or sometimes just "64-bit". (Note that these *aren't* "x86" machines, even though "x86\_64" starts with those letters.)
78 *   ARM or some other architecture. These are generally lower-powered machines, like iPads. Some of the software we're proposing *might* in principle be capable of running on such machines, but installers don't seem to be available. We'll assume you have access to an x86 or x86\_64 machine.
79
80 On Linux or Mac OS X, you can open a terminal and type `uname -m`. If the
81 result is "x86\_64", then you've got x64/64-bit. If it's "i386" or something
82 like that, then you've got x86/32-bit. I think that Mac OS Xs from 10.7 / Lion
83 forward have all been x86\_64-only.
84
85 On Windows,
86 [here is a page that can help you figure this out](http://windows.microsoft.com/en-us/windows/32-bit-and-64-bit-windows).
87 I think that most machines running Windows XP will be x86/32-bit (unless it's
88 a version of Windows with "64-bit" or "x64" in its title); machines running
89 Windows Vista or Windows 7 or Windows 8 could be running either x86/32-bit or
90 x64/64-bit.
91
92
93 ## PLEASE REPORT PROBLEMS (AND SOLUTIONS!) ##
94
95 We haven't tested these instructions ourselves, and they're not explicit
96 step-by-step instructions in any case. If you encounter troubles, please email
97 to let us know so that we can amend the instructions to help others. If you
98 figure out how to fix the problem youself (and please do), please also write
99 with suggestions how we can change these instructions to make the process
100 easier and more straightforward for others.
101
102
103 ## Getting Scheme ##
104
105 **Scheme** is one of two or three major dialects of *Lisp*, which is a large family
106 of programming languages. The other dialects are called "Common Lisp" and "Clojure".
107 Scheme is the more clean and minimalist dialect, and is what's mostly used in
108 academic circles.
109
110 *   In your web browser:
111
112     There is a (slow, bare-bones) version of Scheme available for online use at <http://tryscheme.sourceforge.net/>.
113
114 Scheme itself has umpteen different "implementations", which share most of
115 their fundamentals, but have slightly different extensions and interact with
116 the operating system differently. One major implementation is called [Racket](http://racket-lang.org),
117 and that is what we recommend you use. (A few years back they were called PLT Scheme, but then
118 they changed their name to Racket.)
119 If you're already using or comfortable with
120 another Scheme implementation, though, there's no compelling reason to switch.
121
122 <!-- Racket doesn't have R7RS-small, and won't anytime soon. :-( Perhaps prefer Chicken? -->
123
124 Another good Scheme implementation is [Chicken](http://www.call-cc.org). For our purposes, this is in some respects
125 superior to Racket, and in other respects inferior. If you have any issues with installing or using Racket, you could
126 try this out instead. You might even want to install both.
127
128 <!--
129 [Gauche](http://practical-scheme.net/gauche),
130 or [Chibi](https://code.google.com/p/chibi-scheme). The later in that list you go, the more likely it
131 is that you'll have to compile the software yourself. (Thus Mac users will need Xcode; if you try installing the Haskell Platform, described further down this page, first, that should take care of automatically getting the pieces of Xcode you need. Then you can come back and finish installing Scheme.)
132 -->
133
134 Racket and Chicken stand to Scheme in something like the relation Firefox stands to HTML. They are two programs (or platforms) among others for working with the Scheme language; and many of those programs (or web browsers) permit different extensions, have small variations, and so on.
135
136 Racket has several components. The two most visible components for us are a command-line interpreter named "racket" and a teaching-friendly editor/front-end named "DrRacket". You will probably be working primarily or wholly in the latter.
137 <!-- "racket" used to be mzscheme, "DrRacket" used to be DrScheme -->
138
139 The current version of Racket is 6.1.1 (released November 2014).
140
141 *   **To install in Windows**
142
143     Go to <http://racket-lang.org/download/>. Download and install the "Windows x64" version. (Or the "Windows x86" verson if you have an older, 32-bit system.)
144
145 *   **To install on Mac without MacPorts**
146
147     Go to <http://racket-lang.org/download/>. Download and install the option for your system, most likely "Macintosh
148     OS X (Intel 64-bit)".
149
150     After you copy the files from the Installation disk to your /Applications folder, I think it's helpful to do these additional steps. In a Terminal, type:
151
152         sudo ln -s /Applications/Racket*/DrRacket.app /Applications/
153         sudo ln -s /Applications/Racket*/bin/racket /usr/bin/
154
155     Then you can launch Racket either by double-clicking the DrRacket icon in
156     your Applications folder (this gives you the GUI interface); or by typing
157     `racket` in a Terminal (this gives you the command-line version).
158
159 *   **To instead install Chicken Scheme on Mac without MacPorts**
160
161     Here are the exact steps I just verified worked. Note that I installed the Haskell Platform, described further down this page, first; that installed some developer tools that were needed to build and install Chicken.
162
163     1. Go to <http://code.call-cc.org>, and click the "Source code" link near the top. Current version is 4.9.0.1, released November 2014. This should fetch a file to your download folder, and will probably automatically unpack that file into a folder, "chicken-4.9.0.1". Click on that folder and press command-C / Copy, then open a Terminal.
164     2. In the terminal type `cd` followed by a space, then press command-V / Paste. Then press enter. This will move your session into the folder you just downloaded.
165     3. Type `less README` and read that file.
166     4. Type `sudo mkdir -p /usr/local`
167     5. Type `make PLATFORM=macosx XCODE_DEVELOPER= XCODE_TOOL_PATH=/usr/bin`
168
169     The options starting with `XCODE_` are to tell the Chicken build scripts that I've got the developer tools installed in my main system, rather than as part of Xcode. (That's where the Haskell Platform installer put them.)
170
171     6. Wait a while while Chicken builds.
172     7. If it finishes with no errors, then type `sudo make PLATFORM=macosx XCODE_TOOL_PATH=/usr/bin install`. This will prompt you for your account password, and then install Chicken underneath your `/usr/local` directory.
173     8. At this point you can type `which chicken`. If it gives you an answer of "/usr/local/bin/chicken", then skip to the next step. Else you should type `echo 'export PATH=/usr/local/bin:$PATH' >> ~/.bashrc`, then exit and restart your Terminal session.
174     9. In your terminal, type `chicken-install -sudo r7rs datatype matchable monad`. This will download, build, and install a few extensions (Chicken calls them "eggs") relevant to ideas we'll be working with in this course.
175
176 *   **To install on Mac with MacPorts**
177
178     Unfortunately, MacPorts doesn't have Racket itself available. It only has an older version from when they still called
179     themselves PLT Scheme. And even then, it only has the command-line program "mzscheme" (what's nowadays called "racket"); it
180     doesn't have the GUI program that corresponds to what's now called "DrRacket". You can install mzscheme by opening a Terminal
181     window and typing:
182
183          sudo port install mzscheme
184
185     <!-- mzscheme v4.1.5, from March 2009; latest mzscheme is 4.2.5, from April 2010 -->
186
187     If you want the GUI components, I think you'll need to use the
188     "Mac/without MacPorts" installation options above. Or you could try the Chicken Scheme implementation instead of Racket. This is more current.
189     To do that, type:
190
191         sudo port install chicken readline
192
193     <!-- chicken v4.8.0.2, from Feb 2013; latest available is 4.9.0.1, from Nov 2014 -->
194
195     Whether you use mzscheme or Chicken, I recommend also typing:
196
197         sudo port install rlwrap
198
199     then if you ever use the command-line program `mzscheme` (or `racket`, for that matter), you should start it by typing `rlwrap mzscheme` (or whatever). This gives
200     you a nice history of the commands you've already typed, which you can scroll up and down in with your
201     keyboard arrows.
202
203 *   **To install on Linux**
204
205     Use your packaging system, for example, open a Terminal and
206     type:
207
208          sudo apt-get install racket
209
210     It's very likely that your packaging system has some version of
211     Racket available, so look for it. However, if you can't find it you
212     can also install a pre-packaged binary from the Racket website at <http://racket-lang.org/download/>.
213     Choose the option for your version of Linux (Ubuntu and Debian are available).
214
215     As above, I recommend you also type:
216
217         sudo apt-get rlwrap
218
219     then if you ever use the command-line program `mzscheme` (or `racket`), you should start it by typing `rlwrap mzscheme` (or whatever). This gives
220     you a nice history of the commands you've already typed, which you can scroll up and down in with your
221     keyboard arrows.
222
223
224 ## Getting OCaml ##
225
226 **Caml** is one of two major dialects of *ML*, which is another large family of
227 programming languages. The other dialect is called "SML" and has several
228 implementations. But Caml has only one active implementation, OCaml or
229 Objective Caml, developed by the INRIA academic group in France.
230 Sometimes we may refer to Caml or ML
231 more generally; but you can assume that what we're talking about always works more
232 specifically in OCaml.
233
234 It's helpful if in addition to OCaml you also install the Findlib add-on.
235 This will make it easier to install additional add-ons further down the road.
236 However, if you're not able to get that working, don't worry about it much.
237
238 The current version of OCaml is 4.02.1 (released October 2014).
239
240 *   *Another instruction page focuses on [OPAM](http://ocaml.org/docs/install.html), also [this](https://opam.ocaml.org).*
241
242 *   *[More details about installing OCaml on Macs, if needed](http://cocan.org/getting_started_with_ocaml_on_mac_os_x)*
243
244 *   In your web browser:
245
246     There is a (slow, bare-bones) version of OCaml available for online use at <http://try.ocamlpro.com/>.
247
248
249 *   **To install in Windows**
250
251     Go to <http://caml.inria.fr/download.en.html>.
252     You can probably download and install the
253     "Self installer for the port based on the MinGW toolchain"
254     even if you don't know what MinGW or Cygwin are.
255     Some features of this require Cygwin, but it looks like
256     it should mostly work even for users without Cygwin.
257     At the time of this writing, only an installer for the previous
258     version of OCaml (3.11.0, from January 2010) is available.
259
260     To install the Findlib add-on, you must have the
261     Cygwin system installed. We assume few of you do,
262     so we're not going to try to explain how to do this.
263     If you want to figure it out yourself, go to the
264     Findlib website at <http://projects.camlcity.org/projects/findlib.html>.
265
266 *   **To install on Mac without MacPorts**
267
268     To install OCaml 3.12 (just released this summer), go to
269     <http://caml.inria.fr/download.en.html>
270     and download and install the "Binary distribution for Mac OS X"
271
272     To install the Findlib add-on, you'll need the Xcode development tools
273     to compile it yourself. Once you get that far, it's probably easiest
274     for you to install MacPorts and just install things using the MacPorts
275     instructions. (Use the MacPorts version of OCaml, instead of installing
276     the package from the caml.inria.fr website, as described above)
277     However, if you do have Xcode, and want to do without MacPorts, then
278     what you need to do is download Findlib from
279     <http://download.camlcity.org/download/findlib-1.2.6.tar.gz>.
280     Unpack the download, open a Terminal and go into the folder you just
281     unpacked, and type:
282
283         ./configure
284         make package-macosx
285
286     This will build an installer package which you should be able to
287     double-click and install.
288
289 *   **To install on Mac with MacPorts**
290
291     You can install the previous version of OCaml (3.11.2,
292     from January 2010), together with the Findlib add-on, by opening a Terminal
293     and typing:
294
295         sudo port install ocaml caml-findlib
296
297     As with Scheme, it's helpful to also have rlwrap installed, and to start OCaml as `rlwrap ocaml`. This gives
298     you a nice history of the commands you've already typed, which you can scroll up and down in with your
299     keyboard arrows.
300
301 *   **To install on Linux**
302
303     Use your packaging system, for example, open a Terminal and
304     type:
305
306         sudo apt-get install ocaml ocaml-findlib
307
308     That will install a version of OCaml and the Findlib add-on.
309
310     If for some reason you can't get OCaml through your
311     packaging system, you can go to
312     <http://caml.inria.fr/download.en.html>.
313     Pre-packaged binary installers are available for several Linux systems.
314
315     If you can't get findlib through your packaging system, you'll
316     need to download it from
317     <http://download.camlcity.org/download/findlib-1.2.6.tar.gz>.
318     and use gcc to compile it yourself. If you don't know how to
319     do that, you probably don't want to attempt this.
320     Here are the INSTALL notes:
321     <https://godirepo.camlcity.org/svn/lib-findlib/trunk/INSTALL>.
322
323     As with Scheme, it's helpful to also have rlwrap installed, and to start OCaml as `rlwrap ocaml`. This gives
324     you a nice history of the commands you've already typed, which you can scroll up and down in with your
325     keyboard arrows.
326
327
328 ## Getting Haskell ##
329
330 This last installation is less crucial than the others, since we will be focusing
331 primarily on Scheme and OCaml. However we, and the readings you come across,
332 will sometimes mention Haskell, so it might be worth your installing this too,
333 so that you have it available to play around with.
334
335 Haskell is used a lot in the academic contexts we'll be working through. At one point, Scheme
336 dominated these discussions but now Haskell seems to do that.
337
338 Haskell's surface syntax differs from Caml, and there are various important things one can do in
339 each of Haskell and Caml that one can't (or can't as easily) do in the
340 other. But these languages also have *a lot* in common, and if you're
341 familiar with one of them, it's generally not hard to move between it and the
342 other.
343
344 *   In your web browser:
345
346     There is a (slow, bare-bones) version of Haskell available for online use at <http://tryhaskell.org/>.
347
348 Like Scheme, Haskell has a couple of different implementations. The dominant one, and the one we recommend you install, is called [GHC](https://wiki.haskell.org/GHC), short for "Glasgow Haskell Compiler". To install this on your machine, there are a couple of different strategies. It's helpful to understand some lingo as you begin this process:
349
350 *   As mentioned, **GHC** is the main Haskell engine or compiler you'll be installing. The current version is 7.8.4, from December 2014.
351 *   **gcc** and **llvm/clang** and **Xcode** and **MinGW** are names for other compilers on various systems. Oftentimes these will be used during the installation process to get GHC up and running. Some of the strategies described below will help you install these if they're not already on your machine.
352 *   **alex** and **happy** and **haddock** are names of various Haskell helper programs that GHC uses to get up and running.
353 *   **[Cabal](https://www.haskell.org/cabal)** is a "package manager" for Haskell. It allows you to install libraries or extensions that other people have built. (Usually those are published at the [Hackage](https://hackage.haskell.org) web site.) Some of these are experimental and may not always work; others are quite fundamental and are almost de facto parts of what people expect in a Haskell system.
354 *   **[Haskell Platform](https://www.haskell.org/platform)** is a standard bundle that includes a fixed version of GHC, plus fixed versions of some of the most popular libraries or extensions. This is updated once or twice a year. The current version is 2014.2.0.0, from August 2014. It includes GHC version 7.8.3.
355
356 The easiest way to get up and running with Haskell/GHC is to install the Haskell Platform. Here's how to do that **on Windows**:
357
358 *   Go to <https://www.haskell.org/platform/windows.html> and follow the instructions. It looks like this process will automatically install the MinGW compiler needed to get this build of Haskell running on Windows.
359
360 On **Mac without MacPorts**:
361
362 *   Go to <https://www.haskell.org/platform/mac.html> and follow the instructions. This requires Mac OS X 10.6 / Snow Leopard or later; but there is a link to an earlier version of Haskell Platform, that's built for Mac OS X 10.5 / Leopard. During the installation, you may be prompted to install "the command line developer tools"; this is a portion of what Apple bundles together with Xcode (mentioned above on this page). The installer will take care of getting these for you if you give it permission.
363
364 On **Mac with MacPorts**:
365
366 *   In a Terminal, type `sudo port install haskell-platform`.
367
368 On **Ubuntu or Debian Linux**:
369
370 *   In a Terminal, type `sudo apt-get install haskell-platform`.
371
372
373 ---
374
375 *   [Here is more info](https://github.com/pittsburgh-haskell/haskell-installation) about installing Haskell.
376
377
378 *   It's useful to know about the general [Haskell wiki](https://wiki.haskell.org) (not restricted to just GHC). They have a [Getting Started](https://wiki.haskell.org/Haskell_in_5_steps) page, which also recommends that you install the Haskell Platform.
379
380 *   <http://new-www.haskell.org/downloads>
381