「実戦での Scala 〜 6つの事例から知る Scala の勘所〜」でLTしました。

1. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved.
再帰で
脱Javaライク
2015.2.21
TIS株式会社
前出祐吾

2. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 2
自己紹介
TIS株式会社 戦略技術センター!
社内向けエンジニア基盤の整備
▶ Scalaの活用検証!
甲賀忍者!
東京デビュー（先月）!
@yugolf

3. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 3
Scalaってどうなの？
コード量が半分くらいに！
!
とはいえ、Scalaって難しいんじゃないの？
!
大丈夫、Javaのライブラリ呼べるし、Javaライクにも書ける
し。
（その場合、コード量は半分にならないけど。。）
!
ん！？

4. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 4
脱Javaライクしてファ
ンクショナルなプロ
グラマーになるんです。

5. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 5
Javaライクってなんですの？ 例：総和
１からnまでを全部足す。
!
（めいっ
ぱい、
Javaっぽ
く足す）
def
sowa(value:
Int):
Int
={
var
result
=
0;
for(n
<-­‐
1
to
value)
{
result
=
result
+
n;
}
return
result;
}
!
sowa(10)
//>
res4:
Int
=
55

6. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 6
脱Javaライク
varはやめよう。
forループもやめよう。
再帰にしよう。
①終了条件 ②自分呼出 ③計算

7. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 7
再帰にしよう：ステップ①
def
sowa(value:
Int)
:Int
=
if(value
==
0)
value
else
value
+
sowa(value
-­‐
1)
①終了条件 ②自分呼出 ③計算
計算対象の数値が０に
なったとき

8. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 8
再帰にしよう：ステップ②
def
sowa(value:
Int)
:Int
=
if(value
==
0)
value
else
value
+
sowa(value
-­‐
1)
①終了条件 ②自分呼出 ③計算
自分（）

9. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 9
再帰にしよう：ステップ③
def
sowa(value:
Int)
:Int
=
if(value
==
0)
value
else
value
+
sowa(value
-­‐
1)
①終了条件 ②自分呼出 ③計算
対象値 ＋ 自分（）

10. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 10
再帰にしよう：実行１
def
sowa(value:
Int)
:Int
=
if(value
==
0)
value
else
value
+
sowa(value
-­‐
1)
①終了条件 ②自分呼出 ③計算
sowa(10)
//>
res6:
Int
=
55

11. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 11
再帰にしよう：実行２
def
sowa(value:
Int)
:Int
=
if(value
==
0)
value
else
value
+
sowa(value
-­‐
1)
sowa(100000)
//>
java.lang.StackOverflowError
//|
at
Demo$$anonfun$main$1.sowa$1(Demo.scala:64)
//|
at
Demo$$anonfun$main$1.sowa$1(Demo.scala:64)
//|
at
Demo$$anonfun$main$1.sowa$1(Demo.scala:64)
①終了条件 ②自分呼出 ③計算

12. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 12
スタックオーバーフロー！？
スタックのサイズを大きくする？ （-Xss）
!
スタックの消費量を減らそう！

13. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 13
スタックオーバーフロー対策
末尾再帰で最適化
!
!
!
!
自分を呼び出したあとに計算（足し算）するのではなく、
計算したものを引数として、その結果を蓄積する。
!
戻ってきたあとに計算がなく、呼出し元に戻るだけ。
def
sowa(value:
Int)
:Int
=
if(value
==
0)
value
else
value
+
sowa(value
-­‐
1)

14. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 14
末尾再帰
アキュムレータ
（accumulator）
自分を呼び出したあとに計算（足し算）するのではなく、
計算したものを引数として、その結果を蓄積する。
+
3
=
+
2
=
+
1
=

15. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 15
末尾再帰
アキュムレータ
（accumulator）
自分を呼び出したあとに計算（足し算）するのではなく、
計算したものを引数として、その結果を蓄積する。
①終了条件 ②自分呼出 ③アキュムレータ
による計算

16. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 16
末尾再帰にしよう：ステップ①
def sowa(value: Int, acc: Int = 0):Int =
if(value == 0) acc
else sowa(value - 1, value + acc)
計算対象の数値が０に
なったとき
①終了条件 ②自分呼出 ③アキュムレータ
による計算

17. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 17
末尾再帰にしよう：ステップ②
def sowa(value: Int, acc: Int = 0):Int =
if(value == 0) acc
else sowa(value - 1, value + acc)
自分（）
①終了条件 ②自分呼出 ③アキュムレータ
による計算

18. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 18
末尾再帰にしよう：ステップ③
def sowa(value: Int, acc: Int = 0):Int =
if(value == 0) acc
else sowa(value - 1, value + acc)
対象値 ＋ アキュム
レータ
①終了条件 ②自分呼出 ③アキュムレータ
による計算

19. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 19
末尾再帰にしよう：実行
def sowa(value: Int, acc: Int = 0):Int =
if(value == 0) acc
else sowa(value - 1, value + acc)
sowa(100000)
//>
res4:
Long
=
705082704
①終了条件 ②自分呼出 ③アキュムレータ
による計算

20. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 20
逆アセンブル
public
final
int
sowa(int);
Code:
0:
iload_1
1:
iconst_0
2:
if_icmpne
9
5:
iload_1
6:
goto
18
9:
iload_1
10:
aload_0
11:
iload_1
12:
iconst_1
13:
isub
14:
invokevirtual
#101
//
Method
sowa2:(I)I
17:
iadd
18:
ireturn
public
final
int
sowa(int,
int);
Code:
0:
iload_1
1:
iconst_0
2:
if_icmpne
7
5:
iload_2
6:
ireturn
7:
iload_1
8:
iconst_1
9:
isub
10:
iload_1
11:
iload_2
12:
iadd
13:
istore_2
14:
istore_1
15:
goto
0
ただの再帰 末尾再帰

21. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 21
逆コンパイル
public final int sowa(int value) {
return value != 0 ? value + sowa(value - 1) : value;
}
def
sowa(value:
Int)
:Int
=
if(value
==
0)
value
else
value
+
sowa(value
-­‐
1)
ただの再帰

22. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 22
逆コンパイル
public final int sowa(int value, int acc) {
do {
if (value == 0)
return acc;
acc = value + acc;
value = value - 1;
} while (true);
}
def
sowa(value:
Int,
acc:
Int
=
0):Int
=
if(value
==
0)
acc
else
sowa(value
-­‐
1,
value
+
acc)
最適
化！！
末尾再帰

23. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 23
tailrecアノテーション
末尾再帰になっていないメソッドの検出
import
scala.annotation.tailrec
@tailrec
final
def
sowa(value:
Int):
Int
=
if
(value
==
0)
value
else
value
+
sowa(value
-­‐
1)
could
not
optimize
@tailrec
annotated
method
sowa:
it
contains
a
recursive
call
not
in
tail
position

24. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 24
上書き禁止
@tailrec
def
sowa(value:
Int,
acc:
Int
=
0):
Int
=
if
(value
==
0)
acc
else
sowa(value
-­‐
1,
value
+
acc)
@tailrec
final
def
sowa(value:
Int,…
could
not
optimize
@tailrec
annotated
method
sowa:
it
is
neither
private
nor
final
so
can
be
overridden
overrideしてメソッドを変更出来ないようにfinalにする
privateにするか
ローカルメソッドにしてもOK

25. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 25
総和
def
sowa(value:
Int)
:Int
=
if(value
==
0)
value
else
value
+
sowa(value
-­‐
1)
ノーアキュム
@tailrec
final
def
sowa(value:
Int,
acc:
Int
=
0):
Int
=
if
(value
==
0)
acc
else
sowa(value
-­‐
1,
value
+
acc)
アキュム

26. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 26
！（階乗）
def
factorial(value:
Int):
Int
=
if
(value
==
0)
1
else
value
*
factorial(value
-­‐
1)
@tailrec
final def factorial(value: Int, acc: Long): Long =
if (value == 0) acc
else factorial(value - 1, value * acc)
ノーアキュム
アキュム

27. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 27
（おまけ）関数（計算式）を引数に
def calculate[A](value: Int, acc: A, func: (Int, A) => A): A = {
def calculate(value: Int, acc: A): A =
if (value == 0) acc
else calculate(value - 1, func(value, acc))
calculate(value, acc)
}
!
def factorial(value: Int) =
calculate(value, 1L, (v: Int, acc: Long) => v * acc)
!
def sowa(value: Int) =
calculate(value, 0, (v: Int, acc: Int) => v + acc)
計算（たすか
かけるか）
型（Int
か
Longか）
階乗
総和

28. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 28
まとめ：脱Javaライクの第一歩
再帰で関数型プログラミング
アキュムレータで末尾再帰
@tailrecで末尾かチェック
!
注）
間接的な再帰は最適化されません。

29. Copyright © 2014 TIS Inc. All rights reserved. 29
よくわからなかった、という方は
スライドの最初に再帰してくださ
い。（コップ本より）
まとめ：脱Javaライクの第一歩

30. THANK YOU