ふつける勉強会第5回目第六章「基本的な値」 (終了) - 「ふつける」勉強会資料用

2006-07-16

■ ふつける 勉強会第5回目第六章「基本的な値」 (終了)

リファレンス的な第2部で、このタイミングで基本的な値の説明。どわーっと値に関する話題(各型のリテラルの書き方と数値計算関数とか)があったあとに、catnという関数を作ってみてしめくくり。

まず、いろんな値と関連する関数の説明。

真偽値 Bool

not,(&&),(||)

副作用ある関数だと(||)や(&&)の実行順が気になるけど、haskellだと関係ないか。

数値

Int (32bitマシン上のGHCだと32bit)
Integer 制限なしの符号付き整数
- 10、8(0o)、16進数(0x)でリテラル記述できる。
Float,Double 浮動小数点型
- 1234e-2 や 1234e+3といったリテラル記述可能。

文脈によって型が解釈されうる。明示的に型指定も可能。数値演算一覧が(p.133)に。演算するときは型に注意。暗黙の変換はしてくれない。変換にはtoIntegerとかを使う。(p.134)に変換関数抜粋。

明示的に型を指定してみた。Intは32bitなのでちょうどあふれる。Integerなら大丈夫。

*Main> (2 ^ 32) :: Int
0
*Main> (2 ^ 32) :: Integer
4294967296

有理数型(Rational)や複素数型(Complex)を使えるようになるモジュールもある。

と思いきや、Rational型はPreludeにあった。

http://haskell.org/ghc/docs/latest/html/libraries/base/Prelude.html#t%3ARational

Prelude> (toRational 1)
1%1
Prelude> :t (toRational 1)
(toRational 1) :: Rational
Prelude> let a = (toRational 3)
Prelude> let b = (toRational 4)
Prelude> a / b
3%4

文字、文字列 Char,String([Char])

(内部的にはUnicodeだがGHCでは入出力のエンコーディング変換が未実装。)

エスケープシーケンスあり(p.135)
文字種テスト関数一覧(p.137)
Char.ord :: Char -> Int
Char.chr :: Int -> Char

タプル "(a,b)"

要素の個数と順序固定。要素が一個のタプルはない。

値取得用関数
- fst,snd

3つめ以降の値を直接とりだす関数は発見できず。パターンマッチで取れということか。

ふたつの配列からタプルの配列にするzipと逆変換unzip。
- zip :: [a]->[b]->[(a,b)],unzip :: [(a,b)] -> ([a],[b])
- p.142の図がわかりやすい

ユニット "()"

要素が0個のタプル。

リスト "[a]"

: がcons。
- 右結合する。 1:2:3:[ ] = 1:(2:(3:[ ]))
null 空リスト判定。
(++) いわゆるappend。[1,2] ++ [3,4] -> [1,2,3,4]

リスト数列表記

[1..10] -> [1,2,3,4,5]
[1,3..10] -> [1,3,5,7,9] 増分を見てくれる。
'..'の前に三つ以上の要素を','で並べるとパースエラー
['a'..'e'] -> "abcde" 文字もいける。増分指定も可。(['a','c'..'z']とか)
終端を省略すると無限リスト.
- ['a','c'..] もいけた。
- 文字だと無限じゃなくて、文字コードの最後まで列挙しているらしい。
- length ['a'..] -> 1114015
Enumがまさにこのための型クラスのようだ。あ、でもFloatやDoubleの挙動がよくわからない

:info Enumの結果

class Enum a where
  succ :: a -> a
  pred :: a -> a
  toEnum :: Int -> a    -- 数値と値の対応
  fromEnum :: a -> Int  
  enumFrom :: a -> [a] 
  enumFromThen :: a -> a -> [a] -- 増分指定
  enumFromTo :: a -> a -> [a]   -- 終端指定 
  enumFromThenTo :: a -> a -> a -> [a] -- 増分および終端指定

BoolやOrdering(比較結果を返す型)もEnumに属しているので…

*Main> [(False)..]
[False,True]
*Main> [(LT)..]
[LT,EQ,GT]

ということは…自分で定義した型もEnumの型クラスに属させておけば数列記法が使える。なかなか楽しい。

data MyEnum = A | B | C | D | E | F |G deriving (Show,Enum) -- Enumのインスタンスとして定義
-- 以下、GHCiで読みこんだ後テスト
*Main> [(A)..(E)]  -- ()でくるまないとパースエラー
[A,B,C,D,E]
*Main> [(B)..]
[B,C,D,E,F,G]
*Main> [(A),(C)..(F)]
[A,C,E]
*Main> [(A),(C)..]
[A,C,E,G]

リスト内包表記

p.148より

[abs x | x <- xs]

…「xsの各要素xについて(abs x)を集める」

要は、

"<-"によるリストからの要素のとりだし。(複数のリストを指定すると全ての組みあわせを生成できる)
条件式によるフィルタ。
要素を組みあわせた演算の結果をリストに。

をまとめた記法。上の例では、ひとつのリストを指定していて条件式もないが、クイックソートの例に条件式が、さらにその次に複数リスト指定した組みあわせ列挙の例あり。

全部組みあわせた例を書くとこんなかんじ。

*Main> [(x,y) | x <- [1..10],y <- [1..10] , x * 2 == y]
[(1,2),(2,4),(3,6),(4,8),(5,10)]

結局、mapとfilterとconcatがひとつにまとめられているだけだが、mapの入れ子相当のものを簡単に書けるようになっていて、はまると強力。

catnの実装

行番号付きでファイルの中身を表示するコマンド。

zipLineNumberで行番号と行ペアのタプルをつくって、それぞれ(の行番号部分を)formatで整形して、最後にまとめて表示。

関数適用は結合優先順位が高いので、演算子とまぜたときに()をはぶきやすい。(p.153)
show関数で値を文字列化

練習問題

resolv f (x:xs) = textify x ++ resolve f xs
getenv key env = fromMaybe "" $ lookup key env
readTemplate id = readFile $ prefix repo ++ "/" ++ id
-- に()をおぎなうと以下に
resolv f (x:xs) = (textify x) ++ (resolve f xs)
getenv key env = fromMaybe "" (lookup key env)
readTemplate id = readFile ((prefix repo) ++ ("/" ++ id))

(++)は右結合 (infixr 5)

ちなみに、今回のソースの表示には、http://hatena.g.hatena.ne.jp/hatenagroup/20060616/1150453529 を使って色をつけました。

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2006-07-16