a320c9b04039b38f495f3f0e5ea2aa1d5589410b
[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
123 Another good Scheme implementation is [Chicken](http://www.call-cc.org). For our purposes, this is in some respects
124 superior to Racket, and in other respects inferior. If you have any issues with installing or using Racket, you could
125 try this out instead. You might even want to install both.
126
127 <!--
128 Racket doesn't have R7RS-small, and won't anytime soon.
129 Other R7RS-friendly: [Gauche](http://practical-scheme.net/gauche), [Chibi](https://code.google.com/p/chibi-scheme).
130 -->
131
132 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.
133
134 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.
135 <!-- "racket" used to be mzscheme, "DrRacket" used to be DrScheme -->
136
137 The current version of Racket is 6.1.1 (released November 2014).
138
139 *   **To install in Windows**
140
141     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.)
142
143 *   **To install on Mac without MacPorts**
144
145     Go to <http://racket-lang.org/download/>. Download and install the option for your system, most likely "Macintosh
146     OS X (Intel 64-bit)".
147
148     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:
149
150         sudo ln -s /Applications/Racket*/DrRacket.app /Applications/
151         sudo ln -s /Applications/Racket*/bin/racket /usr/bin/
152
153     Then you can launch Racket either by double-clicking the DrRacket icon in
154     your Applications folder (this gives you the GUI interface); or by typing
155     `racket` in a Terminal (this gives you the command-line version).
156
157 *   **To instead install Chicken Scheme on Mac without MacPorts**
158
159     Here are the exact steps I just verified worked. Note that I *first installed the Haskell Platform*, described further down this page; that installed some developer tools that were needed to build and install Chicken. If you don't know how to open a Terminal, move between directories, copy / rename / delete files and so on, then you're probably best off not doing this. You could break something.
160
161     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.
162     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.
163     3. Type `less README` and read that file.
164     4. Type `sudo mkdir -p /usr/local`
165     5. Type `make PLATFORM=macosx XCODE_DEVELOPER= XCODE_TOOL_PATH=/usr/bin`
166
167     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.) Continuing:
168
169     6. Wait a while while Chicken builds.
170     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.
171     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.
172     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.
173
174 *   **To install on Mac with MacPorts**
175
176     Unfortunately, MacPorts doesn't have Racket itself available. It only has an older version from when they still called
177     themselves PLT Scheme. And even then, it only has the command-line program "mzscheme" (what's nowadays called "racket"); it
178     doesn't have the GUI program that corresponds to what's now called "DrRacket". You can install mzscheme by opening a Terminal
179     window and typing:
180
181          sudo port install mzscheme
182
183     <!-- mzscheme v4.1.5, from March 2009; latest mzscheme is 4.2.5, from April 2010 -->
184
185     If you want the GUI components, I think you'll need to use the
186     "Mac/without MacPorts" installation options above. Or you could try the Chicken Scheme implementation instead of Racket. This is more current.
187     To do that, type:
188
189         sudo port install chicken readline
190
191     <!-- chicken v4.8.0.2, from Feb 2013; latest available is 4.9.0.1, from Nov 2014 -->
192
193     Whether you use mzscheme or Chicken, I recommend also typing:
194
195         sudo port install rlwrap
196
197     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
198     you a nice history of the commands you've already typed, which you can scroll up and down in with your
199     keyboard arrows.
200
201 *   **To install on Linux**
202
203     Use your packaging system, for example, open a Terminal and
204     type:
205
206          sudo apt-get install racket
207
208     It's very likely that your packaging system has some version of
209     Racket available, so look for it. However, if you can't find it you
210     can also install a pre-packaged binary from the Racket website at <http://racket-lang.org/download/>.
211     Choose the option for your version of Linux (Ubuntu and Debian are available).
212
213     As above, I recommend you also type:
214
215         sudo apt-get rlwrap
216
217     then if you ever use the command-line program `mzscheme` (or `racket`), you should start it by typing `rlwrap mzscheme` (or whatever). This gives
218     you a nice history of the commands you've already typed, which you can scroll up and down in with your
219     keyboard arrows.
220
221
222 ## Getting OCaml ##
223
224 **Caml** is one of two major dialects of *ML*, which is another large family of
225 programming languages. The other dialect is called "SML" and has several
226 implementations. But Caml has only one active implementation, OCaml or
227 Objective Caml, developed by the INRIA academic group in France.
228 Sometimes we may refer to Caml or ML
229 more generally; but you can assume that what we're talking about always works more
230 specifically in OCaml.
231
232 It's helpful if in addition to OCaml you also install the Findlib add-on and/or the OPAM "package manager."
233 These will make it easier to install additional add-ons further down the road.
234 However, if you're not able to get them working, don't worry about it much.
235
236 The current version of OCaml is 4.02.1 (released October 2014).
237 <!-- 3.12.1 July 2011; 4.00.1 Oct 2012; 4.01.0 Sept 2013; 4.02.0 Aug 2014; 4.02.1 Oct 2014 -->
238
239
240 *   In your web browser:
241
242     There is a (slow, bare-bones) version of OCaml available for online use at <http://try.ocamlpro.com/>.
243
244
245 *   **To install in Windows**
246
247     Go to <http://caml.inria.fr/download.en.html>.
248     You can probably download and install the
249     "Self installer for the port based on the MinGW toolchain"
250     even if you don't know what MinGW or Cygwin are.
251     Some features of this require Cygwin, but it looks like
252     it should mostly work even for users without Cygwin.
253     At the time of this writing, only an installer for an earlier
254     version of OCaml (4.01.0, from September 2013) is available.
255
256     To install the Findlib add-on, you must have the
257     Cygwin system installed. We assume few of you do,
258     so we're not going to try to explain how to do this.
259     If you want to figure it out yourself, go to the
260     Findlib website at <http://projects.camlcity.org/projects/findlib.html>.
261
262 *   **To install on Mac without MacPorts**
263
264     *Instructions coming*
265
266 *   *Another instruction page focuses on [OPAM](http://ocaml.org/docs/install.html), also [this](https://opam.ocaml.org).*
267
268 *   *[More details about installing OCaml on Macs, if needed](http://mirror.ocamlcore.org/wiki.cocan.org/getting_started_with_ocaml_on_mac_os_x)*
269
270     <!--
271     To install OCaml 3.12 (just released this summer), go to
272     <http://caml.inria.fr/download.en.html>
273     and download and install the "Binary distribution for Mac OS X"
274
275     To install the Findlib add-on, you'll need the Xcode development tools
276     to compile it yourself. Once you get that far, it's probably easiest
277     for you to install MacPorts and just install things using the MacPorts
278     instructions. (Use the MacPorts version of OCaml, instead of installing
279     the package from the caml.inria.fr website, as described above)
280     However, if you do have Xcode, and want to do without MacPorts, then
281     what you need to do is download Findlib from
282     <http://download.camlcity.org/download/findlib-1.2.6.tar.gz>.
283     Unpack the download, open a Terminal and go into the folder you just
284     unpacked, and type:
285
286         ./configure
287         make package-macosx
288
289     This will build an installer package which you should be able to
290     double-click and install.
291     -->
292
293 *   **To install on Mac with MacPorts**
294
295     You can install the current version of OCaml (4.02.1, from October 2014),
296     together with the Findlib add-on and OPAM package manager, by opening a Terminal and typing:
297
298         sudo port install ocaml caml-findlib opam
299
300     As with Scheme, it's helpful to also have rlwrap installed, and to start OCaml as `rlwrap ocaml`. This gives
301     you a nice history of the commands you've already typed, which you can scroll up and down in with your
302     keyboard arrows.
303
304 *   **To install on Linux**
305
306     Use your packaging system, for example, open a Terminal and
307     type:
308
309         sudo apt-get install ocaml ocaml-findlib opam
310
311     That will install a version of OCaml and the Findlib add-on and OPAM package manager.
312
313     If for some reason you can't get OCaml through your
314     packaging system, you can go to
315     <http://caml.inria.fr/download.en.html>.
316     Pre-packaged binary installers are available for several Linux systems.
317
318     If you can't get findlib through your packaging system, you'll
319     need to download it from
320     <http://download.camlcity.org/download/findlib-1.5.5.tar.gz>.
321     and use gcc to compile it yourself. If you don't know how to
322     do that, you probably don't want to attempt this.
323     Here are the INSTALL notes:
324     <https://godirepo.camlcity.org/svn/lib-findlib/trunk/INSTALL>.
325
326     As with Scheme, it's helpful to also have rlwrap installed, and to start OCaml as `rlwrap ocaml`. This gives
327     you a nice history of the commands you've already typed, which you can scroll up and down in with your
328     keyboard arrows.
329
330
331 ## Getting Haskell ##
332
333 This last installation is less crucial than the others, since we will be focusing
334 primarily on Scheme and OCaml. However we, and the readings you come across,
335 will sometimes mention Haskell, so it might be worth your installing this too,
336 so that you have it available to play around with.
337
338 Haskell is used a lot in the academic contexts we'll be working through. At one point, Scheme
339 dominated these discussions but now Haskell seems to do that.
340
341 Haskell's surface syntax differs from Caml, and there are various important things one can do in
342 each of Haskell and Caml that one can't (or can't as easily) do in the
343 other. But these languages also have *a lot* in common, and if you're
344 familiar with one of them, it's generally not hard to move between it and the
345 other.
346
347 *   In your web browser:
348
349     There is a (slow, bare-bones) version of Haskell available for online use at <http://tryhaskell.org/>.
350
351 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:
352
353 *   As mentioned, **GHC** is the main Haskell engine or compiler you'll be installing. The current version is 7.8.4, from December 2014.
354 *   **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.
355 *   **alex** and **happy** and **haddock** are names of various Haskell helper programs that GHC uses to get up and running.
356 *   **[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.
357 *   **[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.
358
359 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**:
360
361 *   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.
362
363 On **Mac without MacPorts**:
364
365 *   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.
366
367 On **Mac with MacPorts**:
368
369 *   In a Terminal, type `sudo port install haskell-platform`.
370
371 On **Ubuntu or Debian Linux**:
372
373 *   In a Terminal, type `sudo apt-get install haskell-platform`.
374
375
376 If any of the instructions above don't work, then you can try alternative instructions for [Mac](http://new-www.haskell.org/downloads/osx) or [Windows](http://new-www.haskell.org/downloads/windows) or [Ubuntu](http://new-www.haskell.org/downloads/linux). After installing the software, open a Terminal and type `cabal update && cabal install alex happy`. <!-- If typing `which ghci` in a Terminal doesn't give you any reply, you may need to type `echo 'export PATH=/usr/local/bin:$PATH' >> ~/.bashrc`, then exit and restart your Terminal session. --> Note that this method doesn't install all the extensions that are part of the Haskell Platform, but only the core pieces of GHC. You can use Cabal to download and manage any extra extensions you turn out to need, down the road.
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