BER MetaOCaml について

はじめに

概要

BER MetaOCaml は OCaml でマルチステージ・プログラミングをするための OCaml 4.02.1 へのパッチである．

Installation

opam を使っていればインストールはとても簡単である．

opam update
opam switch 4.02.1+BER
eval `opam config env`

REPL

opam でインストールした MetaOCaml の REPL は次のようにして起動する．

metaocaml

特徴

最大の特徴はなんと言っても quote, unquote, eval であろう．例．

# let a = .<1 + 2>.;;
val a : int code = .<1 + 2>.
# let b = .<.~a * .~a>.;;
val b : int code = .<(1 + 2) * (1 + 2)>.
# open Runcode;;
# let c = !. b;;
val c : int = 9

.<x>. で quote, .~x で unquote, !. で eval ができる．
なお， !. は open Runcode しないと使えない．

グローバルで open するのが気持ち悪いという人は多いと思うが， OCaml なので let open がある．

let c = let open Runcode in !. b;;

完全にレキシカル

.<x>. は Lisp の `x に似ているが，大きく異なる特徴がある．
それはシンボルのスコープである．

たとえば，次のようなコードはエラーになる．

# let c = .<x>.;;
Error: Unbound value x

要するに，シンボルは完全にレキシカルに扱われる．
変数は，定義した場所から見えるものだけが参照できる．
このことは，次のようなコードを実行してみれば確かめることができる．

# open Runcode;;
# let x = 1;;
val x : int = 1
# let a = .<x>.;;
val a : int code = .<1>.
# let x = 2 in !. a;;
Warning 26: unused variable x.
- : int = 1

これは，たとえば， let や aif のような，新しく変数を導入するマクロはつくれないことを意味する．例．

# let aif x y z = .<match .~x with Some it -> .~y | None -> .~z>.;;
val aif : 'a option code -> 'b code -> 'b code -> 'b code = <fun>
# let it = 1 in aif .<Some 2>. .<it>. .<3>.;;
- : int code = .<match Some 2 with | Some it_2 -> 1 | None  -> 3>.

アナフォリック・マクロの禁止は，ポピュラーな機能である．
たとえば， Scheme の衛生的マクロ や Clojure のマクロも，マクロで新しい変数を導入することは基本的に禁止している．

扱えるのは式のみ

また， quote できるのは式のみという制限もある．
たとえば，次のようなコードは quote できない．

# let c = .<let hoge = 1>.;;
Error: Syntax error

これは，たとえば， Lens の makeLenses のように名前のついた関数の生成などはできないことを意味する．

型安全

型の合わないコードはつくれない．たとえば，

# let c = .<"a" - "b">.;;
Error: This expression has type string but an expression was expected of type
         int

アナフォリック・マクロがつくれないなどの制限も多いものの，基本的に型安全である．

参考文献

• BER MetaOCaml 2015年2月24日アクセス．