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nabe256

Haskellにおけるクロージャ

Twitterの某発言から

› @rizumita: @nabetaro 関数型言語とかクロージャとかが聞きたいです。話せる人がどれだけいるか分かりませんが…

› @nabetaro: 関数型言語というと、話したい人がいるんじゃないかな〜(他力本願)

› @nabe256: Haskellで発表出来るかなぁ・・・

Twitterの某発言から

› @rizumita: @nabetaro 関数型言語とかクロージャとかが聞きたいです。話せる人がどれだけいるか分かりませんが…

› @nabetaro: 関数型言語というと、話したい人がいるんじゃないかな〜(他力本願)

› @nabe256: Haskellで発表出来るかなぁ・・・

そんな餌で俺様が釣られクマ――(AA略

でもクロージャは

ふいんき(←なぜか変換できない)

だけしか知らない。

なので、

関数型言語Haskellにおける

クロージャについて

それっぽい解説を。

Haskellは初心者レベルです。

クロージャは名前だけなら知ってるというレベルです。

色々調べてみましたが、間違いが含まれている可能性が大いにあります。

おかしな所があったら是非教えてください。

クロージャ（クロージャー、closure、閉包）はプログラミング言語における関数の一種。引数以外の変数を実行時の環境ではなく、自身が定義された環境（静的スコープ）において解決することを特徴とする。関数とそれを評価する環境のペアであるともいえる。

(by Wikipedia)

なにゆーてんの？

典型的には、クロージャはある関数全体が他の関数（以下、エンクロージャ）の内部で宣言されたときに発生し、内部の関数はエンクロージャのローカル変数（レキシカル変数）を参照する。実行時に外部の関数が実行された際、クロージャが形成される。クロージャは内部の関数のコードとエンクロージャのスコープ内の必要なすべての変数への参照からなる。

(by Wikipedia)

なにそれ。おいしいの？

クロージャは

関数内で一時的な関数を作るための仕組み。

言葉で説明しても難しいので、

サンプルを作って考えてみる。

普通の書き方から。

割り算を計算する関数。 div :: Double -> Double -> Double

div x y = x / y

引数を二つ取り、値を返す関数。

使い方 ghci> div 4 3

1.3333333333333333

式変形をしてみる。

div’ x y = f

where

f = x / y

使い方 ghci> div’ 4 3

1.3333333333333333

div’ x y = f

where

f = x / y

fは外側のdiv’関数(エンクロージャ)の中で

定義された一時関数(クロージャ)になる。

クロージャはエンクロージャより外からは

参照出来ない。

fからは、エンクロージャの値(x,y)を参照することが出来る。

引数付きの関数も作成可能。

div’’ x y = f x y

where

f a b = a / b

使い方 ghci> div’’ 4 3

1.3333333333333333

二次方程式の解の公式

roots a b c =

((-b + sqrt(b*b – 4*a*c)) / (2*a),

(-b – sqrt(b*b – 4*a*c)) / (2*a))

roots a b c =

((-b + sqrt(b*b – 4*a*c)) / (2*a),

(-b – sqrt(b*b – 4*a*c)) / (2*a))

roots’ a b c =

((-b + det) / (2*a),

(-b – det) / (2*a))

where det = sqrt(b*b – 4*a*c)

roots a b c =

((-b + sqrt(b*b – 4*a*c)) / (2*a),

(-b – sqrt(b*b – 4*a*c)) / (2*a))

roots’ a b c =

((-b + det) / (2*a),

(-b – det) / (2*a))

where det = sqrt(b*b – 4*a*c)

共通部分をひとまとめにして、

見やすくする事が可能。

Haskellではwhereとほぼ同じ機能を

持つものとしてletというものがある。

whereの前と後を入れ替えたようなもの

なので、読みやすさや状況によって

使い分ける。

恐らくwhereの方が一般的に使われている。

同じ名前で関数定義すると、実際にどちらが使われているのか分かりづらい。

混ぜるな危険。

引数の一部だけ指定して定義。

div x y = x / y

div4 = div 4

ghci> div4 3

1.3333333333333333

値を固定した関数を作る事が出来る。

これもクロージャの一種。

定義が必ずしも必要でない書き方。

div’’’ = ¥x -> ¥y -> x / y

使い方 ghci> div’’’ 4 3

1.3333333333333333

ghci> (¥x -> ¥y -> x / y) 4 3

1.3333333333333333

同じような事が出来る。

使い方によってはこれもクロージャの一種。

言語によってクロージャの定義が

異なったりしています。

解説者によっても

ばらつきがあるように見えます。

Don’t think. Feel!

引数を二つ取り、値を返す関数について。

先程の割り算を計算する関数。 div :: Double -> Double -> Double

div x y = x / y

引数を二つ取り、値を返す関数について。

正確には、

引数を一つ取り、

[引数を一つ取り、値を返す関数]

を返す関数。

正しい意味を解説すると難しい話に

なるので、ここでは説明はしない。

引数や返り値について

もう少し詳しく知りたい人は

「Haskell超入門 Part.1」を見てみると

もしかしたらわかるかも。

確実に理解したい方は、

もっと詳しく丁寧に説明しているサイトが

沢山ありますのでとりあえずググれ。

先程のdiv関数に小細工。

div x y = x / y

div’’ x y = (/) x y

div’’’ x = (/) x

div’’’’ = (/)

式変形によって値を消すことが可能。

値が無い状態をポイントフリーと呼ぶ。

(ポイント＝値、変数、引数)

いろんなテクニックがあるので奥が深い。

ポイントフリーと部分適用を使うと

関数合成が自由に行える。

ポイントフリーに限らず、式変形は面白い。

詳細はとりあえずググれ。

Q.こんな時、どんな書き方をすれば良いか

わからないの。

Q.こんな時、どんな書き方をすれば良いか

わからないの。

A.ググればいいと思うよ。

クロージャの説明が少なかったので

調べるのに苦労しました。

わかりやすいサンプルが作れなかったのが残念。

Haskellは難しいけど楽しいです。