はじめに

業務で「機能の羅列」を作る日々に退屈していませんか？
ダッシュボード、ログイン、決済……それらは「部品」ではあっても、システムとしての「理（ことわり）」を感じることは稀です。

今回は、FizzBuzzを単なる if 文のループとして書くのではなく、**「特定の数値を特定の記号に変換する『意味論』を持った最小の言語処理系」**として再定義してみます。

思考のプロセス：機能からシステムへ

通常のFizzBuzzが「手続き」であるのに対し、この実装では以下の3つの要素からなる**「世界（システム）」**を構築します。

項（Term）の定義: 世界に存在する要素（数値、記号、リスト）を型で定義する。

簡約規則（Reduction）: 数値がFizzやBuzzという「意味」に変換される物理法則を定義する。

評価（Evaluation）: 構造がどれほど深くても、再帰的に法則を適用し続ける仕組みを定義する。

module Program

type Value =
  | Number of int
  | Symbol of string
  | List of Value list

let rec eval (expr: Value) : Value =
  match expr with
  | Number n -> apply_rule n
  | Symbol s -> Symbol s
  | List args ->
      let argv = args |> List.map eval
      List argv 

and apply_rule (n: int) : Value =
  let mzero3 = (n % 3 = 0)
  let mzero5 = (n % 5 = 0)
  match (mzero3, mzero5) with
  | (true, true) -> Symbol "FizzBuzz"
  | (true, false) -> Symbol "Fizz"
  | (false, true) -> Symbol "Buzz"
  | (false, false) -> Number n

let toNum (i: int) : Value =
  Number i

let fizzbuzz (l: list<int>) : Value =
  l
  |> List.map toNum
  |> List
  |> eval

[<EntryPoint>]
let main args =
    let result = fizzbuzz [1..100]
    printfn "%A" result
    0

この実装の面白いところ

パターンマッチングによる「制度設計」
match (mzero3, mzero5) の部分は、F#のコンパイラが「4つのケースすべてを網羅しているか」をチェックします。これは、バグの入り込む隙のない「完璧な制度」を記述している感覚に近いです。

構造の再帰性

この eval は、単なる1次元のリストだけでなく、List [Number 3; List [Number 5; Number 15]] のような入れ子構造であっても、どこまでも深く潜って FizzBuzz を適用し続けます。これは単なる「処理」ではなく「言語処理系」の振る舞いです。

意味論の分離

「何を表示するか」という表示ロジックと、「この数値はどういう意味を持つか」という簡約ロジックが分離されています。五十嵐淳先生の『プログラミング言語の基礎概念』で語られるような、プログラミング言語の本質的な楽しさに触れることができます。

おわりに

「機能」を作る開発に疲れたときは、一度立ち止まって「システム（体系）」を作ってみるのがおすすめです。
たとえ FizzBuzz のような小さな題材でも、独自の Value を定義し、自分だけの eval を走らせることで、コードが「生命（動的な実行）」を宿す喜びを再発見できるはずです。