磯野ー！関数型言語やろうぜー！

磯野ー！
関数型言語やろうぜー！

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中の人
@razon ● 角田裕樹
id:razon ● 天領倉敷Scala
言いだしっぺ
● 岡山Javaユーザ会
戦闘員A
● TDDBC岡山
戦闘員D（くらい）
● ハッシュタグレイパー
● 普段はJavaとか
● Excel方眼紙爆発しろ
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はじめに

このセッションは、関数型国家名古屋の影響を
それなりに受けています。そのため、
「関数型言語＝静的型付けの関数型言語」と
なっておりますが、あらかじめご了承ください。
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おしながき

● 関数型言語とは？

● どんな言語があるの？

● 関数型言語のエッセンス
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関数型言語とは？

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● 関数がファーストオブジェクト

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● 関数がファーストオブジェクト
● 関数を変数に代入できる
● 関数の引数に関数型を指定できる
● 関数の戻り値に関数型を指定できる

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どんな言語があるの？

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OCaml
● Objective Caml
● ML系
● 中の人の関係で名古屋に使い手が多い

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F#
● OCamlの影響を強く受ける
● .Net Framework上で動作
● 実はOSS
（Apache 2.0ライセンス）

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Haskell
● 純粋関数型言語
● 遅延評価
● 状態を持たない（変数への再代入ができない）

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Scala
● JVM上で動作（.Net向け実装も開発中）
● オブジェクト指向と関数型のハイブリッド

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関数型言語のエッセンス

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文から式へ
● 手続き型言語
● 命令文を順に実行していく
● 関数型言語
● 式を組み合わせて処理を行う

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文から式へ
● ifやforも文ではなく式（値を返す）
● 入力値から出力値へ、関数（式）を繋げて
値を変換する

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文から式へ

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副作用
● とある機能で、実行時に戻り値以外の何かしら
の値を変更すること
● いわゆる破壊的操作
● I/O

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副作用
● とある機能で、実行時に戻り値以外の何かしら
の値を変更すること
● いわゆる破壊的操作
● I/O

class Clazz {
var n = 0
def inc { n += 1 } // 副作用がある
def sum(a: Int, b: Int) = a + b // 副作用がない
}

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副作用
● 関数型言語では、原則として副作用が存在しな
いものとみなす
● ※非純粋関数型言語では破壊的操作を行えるが、
極力行わないようにする

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副作用
● 副作用がない＝同じ引数の場合は必ず同じ結果
となる（参照透過性）
● テストが容易になる
● 並列処理に向いている

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再帰によるループ処理
● forやwhileによるループには副作用がある
→カウンタ変数や、計算結果を格納する変数
var count = 0
var result = 0
while (i < 10) {
result += i
i += 1
}

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● forやwhileによるループには副作用がある
→カウンタ変数や、計算結果を格納する変数
var count = 0
var result = 0
while (i < 10) {
result += i
i += 1
}

● 再帰によるループで副作用を取り除く
def sum(i: Int): Int =
if (i <= 0) i else i + sum(i - 1)

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● 再帰の階層が深くなるとスタックオーバーフ
ローが発生する
● 末尾再帰に書き直すことで、最適化が行われて
スタックオーバーフローが発生しなくなる
● 末尾再帰：関数の一番最後で自分自身を再帰呼
び出しする関数
def sum(i: Int): Int = {
def s(i: Int, acc: Int) =
if (i <= 0) i else i + s(i – 1, acc + i)
s(i, 0)
}

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型安全
val year = 2011
val month = 10
year + month

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型安全
val year = 2011
val month = 10
year + month

● コンパイラはエラーを出さないが、
正しい処理をしているか？

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型安全
case class Year(year: Int) {
def +(v: Year) = Year(year + v.year)
}
case class Month(month: Int) {
def +(v: Month) = Month(month + v.month)
}

scala> Year(1) + Month(2)
<console>:12: error: type mismatch;
found : Month
required: Year
Year(1) + Month(2)
^

scala> Year(1) + Year(2)
res11: Year = Year(3)

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One more thing...
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関数型言語の深淵へ

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モナド
● 計算機科学におけるモナドとは、Eugenio
Moggiによって提案されたモジュール性を持た
せた表示的意味論の枠組みを言う。プログラム
とはクライスリ射である、という要請からクラ
イスリトリプル(Kleisli triple)というモナド
と同値な関係にあるものが実際上は使われる。
プログラミング言語のHaskellで用いられるも
のがよく知られている。
● モナドの名称は、圏論のモナド（モノイド＋ト
ライアド）に基づいており、ライプニッツのモ
ナド（単子論）とは無関係である。
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モナド
● 誤解を恐れずに言うならば一種のイディオム
（デザインパターン）
● 入力値から出力値へ、式を組み合わせて処理を
行っていく際に、式と式を繋げるための統一さ
れた仕組み

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モナド
● 「モナド則」というものを満たしている型同士
は容易に式を繋ぐことができる
● （かなり話は飛んで）モナドをよしなにして、
参照透過性と保ちつつ状態を持ったり、入出力
を取り扱ったりできる

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One more thing...
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関数型国家
名古屋

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関数型国家名古屋
● 某名古屋の方の証言

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まとめ
● 魔法少女Scalaちゃんﾊｧﾊｧ

● 名古屋は多分こわくない

● Excel方眼紙爆発しろ！

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まとめ

磯野ー！
関数型言語
やろうぜー！

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磯野ー！関数型言語やろうぜー！

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