「再代入なんて、あるわけない」 ～ふつうのプログラマが関数型言語を知るべき理由～

Present by ぱろっと(@parrot_studio)

for Gunma.web #5

2011/05/14

There is no reassignment.

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hatena/github : parrot_studio

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第1話

「参照透明性も、遅延評価も、あるんだよ」

Referential transparency and Lazy evaluation is here.

関数型言語

＝数学の概念を実装したもの

関数型言語の

代表的な特性を3つ

(´･ω･)っ

数学で

s=α+β

とか置いてから、後で

s=αβ

と置きなおすなんてことはしない

（s’=αβならある）

「s」は変数ではなく、

「α+β」に名前を「定義」しただけ

（関数型では「束縛」と表現する）

It’s 再代入不可

だから「i += 1」なんてできない

CやJSのようなfor文は書けない

Σ(ﾟДﾟ)ｶﾞｰﾝ

=> 「再帰」「List処理」等を使う

@a = 2 # 変数aに2を代入 def f(x) # 変数aに加算して返す関数 @a + x end puts f(2) #=> 2+2=4 # 何か長い処理 # 途中で @a=5 とかされるかも？ puts f(2) # この値はいくつ(´･ω･)？

逆に、こんなことは考えなくていい

再代入ができない

＝f(x)の値はxが決まれば一意に決まる

（関数の呼び出しに副作用がない）

じゃあ、f(2)=4なら、

f(2)を4に全部置き換えていいよね？

It’s 参照透明性

“いつ”計算しても同じ値になるなら、

「必要になったら」計算しても

同じだよね？

It’s 遅延評価

f(x) = (x-1)(なんか難しい式)

のとき、f(1) = 0 は

後ろを計算しなくてもわかるよね？

でも・・・

俗に言う「関数型言語」が、

この3つを「全部」もっているかというと、

そうでもないΣ(・ω・ノ)ノ

純関数型 全部「強制」 例：Haskell

関数型 どれかが欠けているとか、オプション 例：Scala/Erlang/OCaml

関数型風記述 関数型っぽく書ける 例：最近流行の言語（Ruby/JS/C#等）

手続き型 関数型っぽく書くこと自体が難しい 例：C/Java/Perl

※分類方法は個人的に考えた適当なものです

なぜ「関数型風」に書けると嬉しいのか？

「関数型言語」を使うとどんなことができるのか？

第2話

「宣言的なのはとっても嬉しいなって」

It is very glad to declarative..

関数型（風）のコード

＝「定義(define)」の連鎖

def room_blocks blocks.select(&:has_room?) end def rooms room_blocks.collect(&:room) end def start_point rooms.sample(1).random_point end

関数型っぽく書いたRubyのコード

「手続き」ではなく

「宣言・定義」

＝「これは～です」が並ぶ

def room_blocks blocks.select(&:has_room?) end

room_blocks とは blocksの中で

roomを持っているものを選んだものである

def rooms room_blocks.collect(&:room) end

rooms とは room_blocks のroomを

集めたものである

def start_point rooms.sample(1).random_point end

start_point とは roomsの中から

一つサンプリングして、

ランダムな座標を選んだものである

一つ一つの「定義」は小さいから、

個別のテスト（spec）も書きやすい

(｀･ω･´) ｂ

あえて手続きで書くと・・・

def room_blocks ret = [] for i in (0..blocks.size) if blocks[i].has_room? ret << blocks[i] end end return ret end

「やりたいこと」が埋もれるので、

「読みやすい」というのは非常に重要

”名前重要” by matz

「97きのこ」：J10 / 「コードの世界」：P150

第3話

「もうデッドロックは怖くない」

Deadlock not afraid anymore.

関数の値が入力だけで決まるなら、

「いつ」「どこで」処理しても結果は同じ

なら、並列処理してもいいよね

(´･ω･)？

並列処理手法の一つ：アクターモデル

アクターモデルの話だけで

LTどころではない時間を食うので、

簡単に説明

アクターモデルの場合

この処理を頼みたいんだが・・・

あーそこのBOXに入れておいてください 後でやっておきます

頼まれた処理終わりましたよ

じゃあ、私のBOXに入れておいてくれ 後で確認する

...φ(･ω･｀) 各自の処理 ...φ(･ω･｀)

...φ(･ω･｀) 各自の処理 ...φ(･ω･｀)

「値」は「入力」によって決まり、

「状態」に依存しないから、

アクター間で「状態」を共有する必要がない

＝ロックが不要

詳しくは・・・

ScalaのアクターモデルでMapReduce処理を書いてみる

d.hatena.ne.jp/parrot_studio/20110205/1296880522

第4話

「本当の副作用と向き合えますか?」

Can it be opposite to a true side effect?

関数型の概念自体は60年代からあるが、

「時代」が関数型を求め始めた

マルチコアCPU / サーバクラスタ（Hadoop等）

ほっといてもCPUは速くならない

プログラマが工夫する時代へ

「フリーランチの終焉」

matz@日経Linux 2011/05

もはや、

「普通のプログラマ」と

関数型は無関係ではないかもしれない

実は、関数型の概念は理想的なもの

「画面に表示する」

「DBやファイルからデータを読む」

どれもリソースに依存して結果が変わる

＝副作用がある

できるだけ副作用のある箇所を

局所的にして、切り離すことが重要

「読みやすく」「副作用の少ない」

関数型の概念を学んでみませんか

(´･ω･)？

ありがとうございました

(´･ω･)っ旦~

参考文献

【おまけ】

そもそも、Rubyは

「綺麗に書くほど速い＝最適化される」

言語

Rubyで先ほどのような

for文はまず使わない

確実に「もっと美しい書き方」がある

Rubyを「知る」には

実は関数型の概念がいる

私がRubyのありがたさを実感したのは

「ふつうのHaskell」を読んだ後

実際、関数型として書いたRubyと

元々関数型のScalaのコードは

非常によく似ている

コマ大数学科の問題をRubyとScalaで解いてみる

d.hatena.ne.jp/parrot_studio/20110302/1299051431