Elmにおける型変数をもつデータ型の振る舞いについて

• Elm Advent Calendar 2016 - Adventar 7日目
• Elmの勉強の記録
• Elm in Actionの3章を読んで、現時点での自分の頭の整理

この辺は、自分がよくわかっていない、自分でうまく説明できないことの１つ
型変数を持つデータ型は、Elmの定義では関数ではないけど、関数みたいな振る舞いをするよね、という話

Elmの型変数（type variables）

• 小文字で表現される。一番目にするのは、ListのList a型
• List aのaはどんなデータ型でもOK
  • なので、数値のリストはList Intという風にもかける

TodoMVCのElm版をみると、

port setStorage : Model -> Cmd msg

のCmd msg

viewInput : String -> Html Msg
viewInput task =
 ...skip...

のHtml Msg

onEnter : Msg -> Attribute Msg
onEnter msg =
 ...skip...

のAttribute Msgなどの使ってるモジュールで定義されたデータ型に型変数を持つものや、

type Msg
    = NoOp
    | UpdateField String
    | EditingEntry Int Bool
    | UpdateEntry Int String
    | Add
    | Delete Int
    | DeleteComplete
    | Check Int Bool
    | CheckAll Bool
    | ChangeVisibility String

のようにtype alias、union typesを使って定義されたものもある

型変数をもつデータ型は「変形」してつかわれる

type aliasや、union typesを使った型定義をしてる行ってる箇所でみかける。
例としてSVG時計のサンプルから、コード例をとってくると

subscriptions : Model -> Sub Msg
subscriptions model =
  Time.every second Tick

ここのTickがもともとの型定義から変形されたもので、

type Msg = Tick Time

everyやsecondsはTimeモジュールで型定義されてる

second : Time
every : Time -> (Time -> msg) -> Sub msg

関数everyの型定義によると、２番目の引数はTime -> msgという関数として定義されてる
コンパイルを通すためには、Time.every second TickのTickがTime -> msg型の関数でなければならない

> type Msg = Tick Time.Time
> Tick
<function:_user$project$Repl$Tick> : Time.Time -> Repl.Msg

Repl(elm-repl)で確認すると、Msg型の型定義から派生的にTickの型定義が得られて、それがここで欲しい型（Time -> msg）であることが確認できる

• replでは、関数がqualified styleなので、Time.やRepl.などのモジュール名が省略されずに出力されてる

関数の部分適用も型の変形

部分適用した関数の型定義は、元の関数の型定義を変形して得られる形をしてる

StringモジュールのpadLeftは引数が３つ登場する

padLeft : Int -> Char -> String -> String

> String.padLeft 9 '.' "not"
"......not" : String

これを部分適用すると

> String.padLeft 9 '.'
<function> : String -> String

となり、部分適用された式が評価されると、Stringが引数で戻り値も引数の関数がえられる

• padleft Int Charは、String -> String型の関数
• この関数の型定義は、関数padLeftの型定義から派生的に作られてる

'"JUST" IS A FUNCTION'

• Elm in Action MEAP V03, p.73

type Maybe value
    = Just value
    | Nothing

Maybe型は、union typeを使ってるんだが、そこで出てくるJust aのJustって何？ということに触れてる

...whereas Nothing is a Maybe value, Just is a function that returns a Maybe value

> Nothing
Nothing : Maybe.Maybe a
> Just
<function> : a -> Maybe.Maybe a
 
> Just "dance"
Just ("dance") : Maybe.Maybe String

このへんは「関数みたいなもん」くらいのニュアンスで読んだ

型変数を持つデータ型は関数なのか？

• 関数っぽく振舞っている、とは言える
• いわゆる関数の式の変形ができるので
• しかしElmでは「関数は小文字始まり」というルールがあるので、関数ではない、とも言える

なんかこの辺りをうまく説明するものがある気がするが、とりあえず現時点ではこんな風に理解してる