Nemerle入門Ⅰ ～インストール，言語説明，C#に近い機能の説明～

筆者の動作環境は，Nemerle入門の目次をご覧ください．

ダウンロードとインストール

このページからダウンロードできます．
残念ながら，最近のVisual Studioには拡張機能が対応していません．

Nemerleとは

C#，Lisp，Ruby，Python等，沢山の言語機能を詰め合わせた.NET Frameworkで動く言語です．

Macro(メタプログラミング)

Nemerleの注目機能の一つ，Macroによって，柔軟なメタプログラミングができます．
今後紹介する，if文，foreach文などの文はほとんどMacroによって実装されています．色々工夫すれば，Nemerleを様々な言語の書き方で書けるようになります．この機能によって，アスペクト指向プログラミング，部分評価，ドメイン固有言語の組み込みとかできるらしいです．(Wikipediaより)

関数型プログラミングがC#よりもやりやすく，F#よりC#風に書ける

Nemerleはそれぞれの言語の良さを取り入れている（主観）ので，イケてます．

イケてる型推論

型推論

def li = List(); //コンストラクタで初期化
//liはジェネリック型List[T]と宣言される
def n = 1;
//int型のnを宣言，1を代入
li.Add(n);
//liはList[int]と型推論される．
li.Add("Nemerle");
//ﾃﾞｷﾅｲﾖ

もちろん，C#はできません．

型推論

var li = new List<>(); //Compile Error!
//ﾃﾞｷﾅｲﾖ
var n = 1;
//int型のnを宣言，1を代入
li.Add(n);
//だからliってﾅﾝｿﾞﾔ
li.Add("Nemerle");
//だから，ﾃﾞｷﾅｲﾖ

プロジェクトの作成，どこにコード書く？

Visual Studioから新しいNemerleのConosleProjectを作ってください．
こんな感じのソースコードが出てくるはずです．

Main.n

using Nemerle.Collections;
using Nemerle.Text;
using Nemerle.Utility;

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Console;
using System.Linq;

module Program
{
  Main() : void
  {
    WriteLine("Hi!");
    _ = ReadLine();
  }
}

実行してみて，"Hi!"が表示されて，なんか入力して，Enter押すと黒画面が閉じるはずです．
これから，"WriteLine("Hi!")"の部分を書き換えていきます．

変数・定数，初期化，代入(束縛)

宣言

mutable name : type = value
def name : type = value

または

mutable name = value
def name = value

nameには変数名，typeには型名，valueは値を入れます．
変数はmutable,定数はdefを用います．
上は，型を指定して宣言，下は，型推論をしています．型推論の場合，宣言時に型がわかるような代入・初期化をしなくても結構です．

型推論

mutable x = null; //xってどうなるの？
x = Console.ReadLine(); //ReadLineの戻り値はstring．すなわち，xはstring型なのか！！

初期化(コンストラクタの呼び出し)

intなど，プリミティブ型などは，def hoge = 1で結構ですが，その他は，コンストラクタを呼ぶ必要があります．ここでは，一般的な型のコンストラクタの呼び出しを説明します．

コンストラクタ

def name = type_name(arguments) //非ジェネリック型
//例
    def string_builder = StringBuilder();

def name = type_name.[T](arguments) //ジェネリック型
//例
    def lazy_object = Lazy.[string]();

クラス変数を指定しながら初期化

文法がC#と少し違います．

コンストラクタとクラス変数の指定

class some {
  public n : int;
  public m : int;
  public this() {
    WriteLine("Constractor is called.");
  }
}

def s : some = some() <- {
  n = 0;
  m = 0;
}

代入(束縛)

C#などと同じ "=" イコールで代入します．

プリミティブ型

C#と全く同じです．

条件分岐

条件分岐に関す売る演算子(比較演算子，条件演算子)

C#と同じです．

条件がTrueの場合，Falseの場合で分岐させる(if文)

if

if(condition) {
  A
} else {
  B
}

両方共，conditionがTrueの時は，Aのコードを，Falseの時は，Bのコードを実行します．
C#のようにカッコを省略することができます．しかし，elseは省略できません．

条件がTrueの場合のみ実行する(when文)

when

when(condition) {
  Code
}

conditionがTrueの時，Codeが実行されます．

条件がFalseの場合のみ実行する(unless文)

unless

unless(condition) {
  Code
}

conditionがFalseの時，Codeが実行されます．
（when文で，論理否定演算子使って済ませることが自分は多いので，影が薄い文です．）

コメント

C#,C++と同じです．

comments

//一行コメント
/*
   複数行コメント
*/

スプリクト言語風書き方

プロジェクト作成時のMain.nは，(usingの部分は省いてます．)

Main.n

module Program {
  Main() : void {
    WriteLine("Hi!");
    _ = ReadLine();
  }
}

こうなっていたと思います．これらをコメントアウトしてください．(Ctrl + K,C)
そして以下のソースコードをコピペして，実行してみてください．

Main.n

WriteLine("Hi!");
_ = ReadLine();

実行できましたね？このように，スクリプト言語のように書くこともできます．
（C# 10にも同様の機能が実装されました．）

アクセス修飾子

publicやprivate等，C#と同じです．
現在，

static,volatile,partial

これらもC#と同じです.

メソッド

Method

Method_Name(Parm1 : type, Param2 : type...) : Return_Type {
  Code
}

書式はこんな感じ．F#っぽいかな？これだけ見てもわからないので，具体例を示しましょう．

Method

void HogeHogeMethod(int start, int count) {
  //DoSomething
} //C#

Method

let hogeHogeMethod (start : int, count : int) =
  //DoSomething
  ()

Method

HogeHogeMethod(start : int, count : int) : void {
  //DoSomething
} //Nemerle

上の3つはほぼ同じです．
書き方はC#をF#みたく書いた感じでしょうか．
属性の付け方はC#と同じです．

関数

C#ならば，

return

int Add(int x, int y) {
  return x + y;
}

ですが，Nemerleでは，returnは要りません．最後の式の戻り値が返されます．

return

Add(x : int, y : int) : int {
  x + y;
}

namespace

C#/VB.netのnamespaceと同じです．

namespace

namespace hoge {
  class hoge {
    ...
  }

  module hogeUtil {
    ...
  }
}

class

C#/Vb.netのclassと同じです．
クラスを定義することができます．
クラスの定義の仕方は後で詳しく説明します．

class

class hoge {
  mutable a : int;
}

Main() : void {
  def h = hoge();
  h.a = 0;
  WriteLine(h.a);  // 0
}

module

VisualBasic .Netのmoduleと同じです．C#で言う，static classのようなものです．
moduleの中に書いた物は自動的にStaticになります．
インスタンス化はできないので，通常のクラスのコンストラクタなどは作れません．

module

module Num {
  Add(x : int, y : int) : void {
    x + y
  }
}

Main() : void {
  Console.WriteLine(Num.Add(3, 5)); // 8
  def n : Num = Num(); // Error!!
}

クラスの定義

Nemerleでも，もちろん.Netのクラスを定義することができます．他の言語と同じで，プロパティなども定義することができます．そこまで，C#/VB .netと差異は無いので軽く流します．

class

class IntPair {
  mutable a : int; //メンバ変数(アクセス修飾子がないので，自動的にprivateになる)
  public mutable b : int; //アクセス修飾子がつけられる
  private c : int; //局所定数(変更はできない)
  static class_name : string = "IntPair";
    //staticをつければ静的に，”=”で代入もできる

  public A : int { //プロパティ，C#と同じなので，そこまで気にしなくていい
    get{
      WriteLine("A is called!");
      a;
    } set{
      a = value;
    }
  }

  public D : int { get; } //getオンリーなプロパティもこの一行でおｋ

  public this() { //コンストラクタ
    a = 0;
    b = 0:
    c = 0;
  }

  public static this() { //静的なコンストラクタ
    WriteLine("IntPair!");
  }
}

残念ながら，C# 9のinitには対応していません．

構造体: struct

classではなく，structにすることで構造体を生成できます．

struct

struct StructBox {
  public mutable x : double = 0;
  public mutable y : double = 0;
}

レコード: Record

classもしくはstructに[Record]マクロをつけると，C# 10のレコードのようになります．

record

[Record]
class Point {
  public mutable x : double = 0;
  public mutable y : double = 0;
}

キャスト

Nemerleにキャストは2種類あります．

厳密な型変換（：）

コンパイル時にチェックされ，型変換できるかわからない時は，コンパイルエラーを吐きます．

type_enforcement

def s : short = 72;
WriteLine(200000000 / (s : long)); // short → longは元がどんな状態でも変換できるので，おｋ

def obj : object = 18;
WriteLine(200000000 / (obj : long)); // Compile Error!

普通の型変換（:>）

実行時にチェックされ，失敗した場合，InvalidCastExceptionを投げます．

type_cast

def a : object = "abc";
WriteLine(20000000 / (a :> long)); // コンパイルエラーはないけど，例外投げる

おわりに

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