pipes-parseの概要 #Haskell

pipes-parseとは

ストリーミングライブラリである pipes の上に構成したパーサを書くためのライブラリ。「入力をパースしてから出力してくれる Pipe」ではないことに注意が必要。つまり、 Data.Conduit.Attoparsec のように Conduit になっているわけではないので、同じ感覚で >-> で間に挟んで使おうとすると面食らうだろう。

読むべきドキュメント

pipesが正しいListT相当のモノを提供してますよって前提を理解した上で、Haskell for allのエントリやチュートリアルを読む。yesod webの反応も読むのにいい。でもって、pipes-groupのチュートリアルも肝になるので読むのを忘れちゃいけない。

簡単なまとめ

最初に書いたように Pipe の上に別のフレームワークを作っているのが pipes-parser であり、それぞれ Producer、Lens、Parser(StateT)の3つを使ってPipeチックなツールチェインを構成している。それぞれの関係は以下。

ProducerとLensをviewでつなぐとProducerになる
LensとParserをzoomでつなぐとParserになる
ProducerとParserをrunStateTでつなぐとパースした結果と残りの要素を含むProducerが得られる

まず、なぜParserがStateTかについて。パーザで必要になるのが peek であり、これを実現するために StateT を使ってる。パースする間はProducerを状態として持っておいて、読み込んだ要素を戻すときはProducerを変更してやるっていうすごく簡単なアイデア。

でもって、Lensの役割。Producerとくっつけるときは実はLensである必要がなく、Getterで十分である。用はProducerの出力をマップできればいいだけ。pipes-attoparsecのparsedなんかはこの能力しか持ってない。パース後の構造を文字列に戻してsetする術を知らないので。

Lensが活躍するのはParserとくっつけるとき。ストリームに戻された内容をLensのsetterを通してProducerへ書き戻すことができる。Intを要求するパーサがあるとき、Producer StringからProducer Intを取り出すLensがあれば、Intが戻されたときにLensのセッターを通してProducer Stringへ要素を戻せるってスンポー。

LensをParserにくっつけるかProducerにくっつけるかで何が変わるかは以下のように比較できる。

mylens :: Lens' (Producer String IO x) (Producer Int IO x)
mylens = iso fw bw
  where
    fw p = do
      lift (next p) >>= \case
        Left r -> return r
        Right (x, p') -> do
          lift $ putStrLn ("forward:" ++ x)
          yield (read x)
          fw p'
    bw p = do
      lift (next p) >>= \case
        Left r -> return r
        Right (x, p') -> do
          lift $ putStrLn ("backward:" ++ show x)
          yield (show x)
          bw p'

myparser :: Parser Int IO (Maybe Int)
myparser = do
  unDraw 256
  peek >>= \case
    Just x -> lift $ putStrLn (show x)
    Nothing -> lift $ putStrLn "Nothing"
  draw

byView :: IO ()
byView = runparser myparser (P.each ["1", "2", "3"] ^. mylens)

byZoom :: IO ()
byZoom = runparser (zoom mylens myparser) (P.each ["1", "2", "3"])

runparser
  :: (Show a, Show b) =>
     StateT (Producer a IO ()) IO b -> Producer a IO () -> IO ()
runparser pa pr = do
  (r, pr') <- runStateT pa pr
  print r
  r' <- evalStateT draw pr'
  print r'

λ> byView
256
Just 256
forward:1
Just 1
λ> byZoom
256
Just 256
forward:1
backward:1
Just "1"

で、このパーザのツールチェーンを Pipe と使いたければどうするのかってのが pipes-groupのチュートリアルに書いてある。基本的に Parser だと一回パースする分はメモリに取るしかないので、このチュートリアルで一番やっちゃダメだって書いてあるコードで使うしかないと思う。

いい感じで使えるのが Lens が提供されていてこいつを使いたい場合で、Producer をある部分まで yield して残りは return 値として返すような Producer に変換するような Lens があるとメモリに貯めずにストリーミングができて、この構造が Producer の入れ子になるので FreeT モナドが登場してくる。pipes-textとかはFreeTの関数を提供してくれてるので、pipes-groupのチュートリアルにあるようにこいつで FreeT の形式でぶった切ってから concats でまとめあげるとまた Producer に戻ってくれて、非常にストレスなく利用することができる。