(Rubyist のための ) 超音速： ML 入門

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(Rubyist のための )超音速： ML 入門

福盛秀雄http://fukumori.org

Ver.2005.07.30

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準備運動

let rec factorial n = if n = 1 then 1 else factorial (n - 1) * n

関数名引数階乗の計算

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こんな書き方も

let rec factorial = function | 1 -> 1 | n -> factorial (n - 1) * n

引数の「パターン」を記述

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並べてみるlet rec factorial n = if n = 1 then 1 else factorial (n - 1) * n


下の方が「 ML 的スタイル」

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対話型環境を使ってみる

$ ocaml Objective Caml version 3.08.3

#

$ ocaml Objective Caml version 3.08.3

#

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ふつ～の計算

# 123 + 456;;- : int = 579# 123 + 456;;- : int = 579

コロン二つで式の評価

結果の表示

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ふつ～の計算 !?

# 123.0 +. 456.0;;- : float = 579.# 123.0 +. 456.0;;- : float = 579.

普通じゃないよ！

浮動小数点の足し算は +.

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「暗黙の型変換」 ?

# 123.0 +. 456;;Characters 9-12: 123.0 +. 456;; ^^^This expression has type int but is here used with type float

# 123.0 +. 456;;Characters 9-12: 123.0 +. 456;; ^^^This expression has type int but is here used with type float

んなものは無い。浮動小数点演算と

整数演算を混ぜてみる

（当然のように）エラーとなる

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これなら OK

# 123.0 +. float_of_int 456;;- : float = 579.# 123.0 +. float_of_int 456;;- : float = 579.

int -> float の関数

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変数の定義

# let a = 1;;val a : int = 1# let a = 1;;val a : int = 1

# let x = “abc”;;val x : string = “abc”# let x = “abc”;;val x : string = “abc”

let < 変数名 > = ... で定義

定義された変数の型が表示される

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関数の定義

# let f x = x + 1;;val f : int -> int = <fun># let f x = x + 1;;val f : int -> int = <fun>

関数の定義も let 関数名、引数の順に記述

“int -> int” 型の関数“ f” が定義された

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関数の定義 (2)

# let g x y = x * y;;val g : int -> int -> int = <fun># let g x y = x * y;;val g : int -> int -> int = <fun>

複数の引数がある場合、(OCaml では通常 ) スペースで区切って並べる

これをなんと読む ?→ 「二つの int を順に受け取り、 int を返す関数」

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「関数」と「変数」の区別は ?

# let f x = x + 1val f : int -> int = <fun>

# let g = f;;val g : int -> int = <fun># g 1;;- : int = 2

# let f x = x + 1val f : int -> int = <fun>

# let g = f;;val g : int -> int = <fun># g 1;;- : int = 2

変数 g に関数 f を束縛

本質的には両者の間に明確な区別はない（？）。関数を別の変数に束縛したり、別の関数の引数にしたりすることもできる

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無名関数

{|x| x + 1}

名前の通り「名前の無い関数」Ruby のブロックに似ていないこともない

fun x -> x + 1

ちなみに OCaml にてlet f x = x + 1 とlet f = fun x -> x + 1 は等価

Ruby:

OCaml:

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再帰を示す“ rec”

# let rec factorial n = if n = 1 then 1 else factorial (n - 1) * n;;val factorial : int -> int = <fun>

# let rec factorial n = if n = 1 then 1 else factorial (n - 1) * n;;val factorial : int -> int = <fun>

再帰関数の定義には“ rec” を付ける

付けないと “ Unbound value factorial”というエラーとなる

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関数型言語の特徴# let counter = 0 ;;val counter : int = 0# let count () = let counter = counter + 1 in counter;; val count : unit -> int = <fun>

# let counter = 0 ;;val counter : int = 0# let count () = let counter = counter + 1 in counter;; val count : unit -> int = <fun>

# count ();;- : int = 1# count ();;- : int = 1


変数への「代入」はできない左辺の counter と右辺の counter は

別のもの

counter は常に 0 のためcount() の結果は常に 1

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関数型言語の特徴 (2)

•ループは書けない（書かない）　→再帰を使う•変数は変更できない　→計算の途中経過は引数と　　返り値に入れておく

•変数は immutable→ 代入はできない•関数は同じ引数に対して必ず同じ値を返す

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関数型言語の特徴 (3)

値の定義：強力なデータ型値の参照：強力なパターンマッチング

「計算の途中経過は引数と　返り値に入れておく」

どうやって実現？

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リスト (list) とタプル(tuple)

リスト

タプル

# [1;2;3];;- : int list = [1; 2; 3]# [1;2;3];;- : int list = [1; 2; 3]

# (1,2,3);;- : int * int * int = (1, 2, 3)# (1,2,3);;- : int * int * int = (1, 2, 3)

；で区切る

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リストのつくりかた[1;2;3] と書くほかにも…

# 1::2::3::[];;- : int list = [1; 2; 3]# 1::2::3::[];;- : int list = [1; 2; 3]

# 1::[2;3];;- : int list = [1; 2; 3]# 1::[2;3];;- : int list = [1; 2; 3]

要素とリストをコロン二つで連結

[] は空リスト

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レコード型

# type rt = {a : int; b : string};;type rt = { a : int; b : string; }

# let rv = {a=1; b="xyz"};;val rv : rt = {a = 1; b = "xyz"}

# type rt = {a : int; b : string};;type rt = { a : int; b : string; }

# let rv = {a=1; b="xyz"};;val rv : rt = {a = 1; b = "xyz"}

レコード型“ rt” を定義“rt” はメンバー“a”,”b” を持つ

“rt” 型の変数“ rv” が定義された

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ヴァリアント型（２）

# type vt2 = Ival of int | Fval of float;;type vt2 = Ival of int | Fval of float

# let vvi = Ival 0;;val vvi : vt2 = Ival 0

# type vt2 = Ival of int | Fval of float;;type vt2 = Ival of int | Fval of float

# let vvi = Ival 0;;val vvi : vt2 = Ival 0

値つきのヴァリアント型を定義

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パターンマッチング


整数値に対するパターンマッチの例

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パターンマッチング (2)

let rec pp_list = function | [] -> "" | [x] -> x | x :: xs -> x ^ " " ^ pp_list xs

# pp_list;;- : string list -> string = <fun># pp_list [“str1”;”str2”;”str3”];;- : string = “str1 str2 str3”

# pp_list;;- : string list -> string = <fun># pp_list [“str1”;”str2”;”str3”];;- : string = “str1 str2 str3”

リストに対するパターンマッチの例“Pretty Print List” - 「文字列のリスト」を「文字列」へ変換

^ は文字列の連結x はリストの先頭xs はリストの残り

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パターンマッチング (3)ヴァリアントに対するパターンマッチの例

type htmlstr = | UnSafe of string | Safe of string

let concat h1 h2 = match h1, h2 with | UnSafe(s1), UnSafe(s2) -> UnSafe(s1 ^ s2) | UnSafe(s1), Safe(s2) -> UnSafe(s1 ^ s2) | Safe(s1), UnSafe(s2) -> UnSafe(s1 ^ s2) | Safe(s1), Safe(s2) -> Safe(s1 ^ s2)

UnSafe はサニタイズされていない HTML 文字列Safe はサニタイズ済みの HTML 文字列 ( のつもり )

二つの引数に対するパターンマッチング

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モジュール

module Trig PI = 3.141592654 def Trig.sin(x) # .. end def Trig.cos(x) # .. endend

module Trig = struct let pi = 3.141592654 let sin x = ... let cos x = ... end

# Trig.cos 0.0;;- : float = 1.

# Trig.cos 0.0;;- : float = 1.

Ruby: OCaml:

Trig.cos(0)=> 1.0

Trig.cos(0)=> 1.0

『超』乱暴な説明：

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標準ライブラリ

List モジュールが特によく使われるのでとりあえず紹介：

名前の通りリスト関連の関数が定義されている

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List.map

Ruby の“ collect” イテレータと『ほぼ』同じ (?)

# List.map (fun x -> x + 1) [1;2;3];;- : int list = [2; 3; 4]# List.map (fun x -> x + 1) [1;2;3];;- : int list = [2; 3; 4]

[1,2,3].collect {|x| x + 1}=> [2, 3, 4]

Ruby:

OCaml:

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List.fold_left

Ruby の“ inject” イテレータと『ほぼ』同じ (?)

# List.fold_left (fun sum element -> sum + element) 0 [1;2;3];;- : int = 6

# List.fold_left (fun sum element -> sum + element) 0 [1;2;3];;- : int = 6

[1,2,3].inject(0) {|sum, element| sum + element}=> 6

OCaml:

Ruby:

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命令型処理

# let counter = ref 0 ;;val counter : int ref = {contents = 0}# let count () = counter := !counter + 1; !counter ;;

# let counter = ref 0 ;;val counter : int ref = {contents = 0}# let count () = counter := !counter + 1; !counter ;;

“ref” で代入可能な変数（参照型変数）を定義



• := で代入 (let が無いことに注意 )• ! を付けると参照型変数の　実際の値が得られる

; でつなげることにより複数の式を順に評価

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他にもいろいろありますが…

あとは実践あるのみ。MinCaml のソースコードを

読みに行きましょう。

ということで一旦お開き

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